谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽转硫酶研究进展

中国兽医科学 2021,51(01): 113-118Chinese Veterinary Science网络首发时间：2020-12-04 D O I：10.16656/j.issn. 1673-4696.2021.0015 中图分类号：S852.7 文献标志码：A文章编号：1673-4696(2021 )01-0113-06寄生虫谷胱甘肽转移酶的研究进展李爽，刘群*(中国农业大学动物医学院国家动物寄生原虫实验室，北京100193)摘要：谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferase,GST)是由多基因编码、具有多种功能的超基因家族 酶，是细胞内转运的“通用”栽体蛋白。

哺乳动物的GST可调控细胞增殖和死亡信号通路，具有参与运输、新陈 代谢和生理反应等的能力。

已有研究表明，多种寄生虫的GST参与虫体的生命活动。

综述了有关寄生虫GST 的研究进展，为后续相关研究提供思路。

关键词：寄生虫；谷胱甘肽转移酶（GST);功能；药物靶点Advances in the research of glutathione S-transferase in parasitesLI Shuang,LIU Qun*(National A nimal Protozoa Laboratory, College of Veterinary Medicine ,Chirm Agricultural University, Beijing 100193, C/iiraa)Abstract：Glutathione S-transferase (GST) is a supergene fami ly enzyme encoded by a supergene fa­mily which has multiple functions. They were thought to be 'all-purpose' carrier proteins involved in intracellular transport. Mammalian GST regulates cell proliferation and death signaling pathways and is involved in transportation,metabolism,and physiological responses. Previous studies have demon­strated that GST of various parasites plays an important role in diversified life activities of para­sites. This review mainly describes the progress of research about GST on parasites and provides in- sights for the related research.Key words：parasite；glutathione S-transferase (GST) ；function；drug target* Corresponding author：LIU Qun,E-mail ：**************.cn谷胱甘肽转移酶(glutathioneS-transferase,GST)主要分为3个家族：胞质GST、线粒体G S T和微粒 体GST，其中胞质型G ST是其最大的家族。

谷胱甘肽对植物胁迫反应的调控机制植物生长繁衍遭遇各种胁迫，其中包括光照不足、高温、干旱、盐害等。

这些胁迫影响植物的生长发育，导致产量下降和质量降低。

因此，研究植物胁迫反应及其调控机制对于提高农业生产和改善生态环境至关重要。

谷胱甘肽（glutathione，GSH）在调节植物胁迫反应中扮演着重要的角色。

本文将简述谷胱甘肽对植物胁迫反应的调控机理。

谷胱甘肽是一种三氨基酸肽，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。

在植物细胞中，谷胱甘肽是一种重要的抗氧化剂，可清除自由基并保护细胞免受氧化损伤。

此外，谷胱甘肽还参与植物许多重要生理过程，如氨基酸合成、硝化还原、细胞分化和调节基因表达等。

当植物遭遇胁迫，谷胱甘肽含量会显著增加。

研究表明，谷胱甘肽对植物在胁迫条件下的生存和生长至关重要。

首先，谷胱甘肽作为抗氧化剂可以减轻胁迫所引起的氧化伤害。

其次，谷胱甘肽参与修复和维持受胁迫植物器官的结构完整性和功能。

另外，谷胱甘肽还通过调节植物激素、离子运输和基因表达等途径，调控植物的胁迫响应过程。

谷胱甘肽的调控机理十分复杂。

一般来说，植物谷胱甘肽代谢途径中的多个关键基因在胁迫条件下得到调控。

其中，硫转移酶（glutathione transferase，GST）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase，GR）是谷胱甘肽代谢途径中最为关键的两个基因。

研究发现，胁迫可以诱导这两个基因的表达，从而促进谷胱甘肽合成和还原转化。

此外，一些调控基因表达的转录因子，如ABF、MYB、AP2、NAC、WRKY和bZIP家族等，也参与了谷胱甘肽在植物胁迫响应中的调控。

除了对谷胱甘肽代谢途径的调控，谷胱甘肽还通过调节植物激素信号转导和离子通道功能，参与了植物胁迫响应的调控。

例如，某些研究表明谷胱甘肽可以抑制生长素和赤霉素信号转导，从而降低植物对胁迫的敏感性。

同时，谷胱甘肽还可以通过调节离子通道和活性氧水平，维持植物细胞内外电位的平衡，以达到缓解胁迫的效果。

gpx2谷胱甘肽过氧化物酶细胞内定位谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）是一种重要的抗氧化酶，它对细胞内的活性氧具有很强的清除能力。

GPX的细胞内定位在细胞功能和代谢中起着重要作用。

本文将从GPX的概述、结构与功能、细胞内定位、调控机制等方面进行详细阐述。

首先，GPX是一类富含硒的酶，属于过氧化物酶家族。

它由4个亚基组成，每个亚基含有一个碳硫酶－硒结构域。

GPX不仅可以降解活性氧，还可以还原有机过氧化物和硫醇过氧化物等。

在细胞内，GPX的氧化还原反应通过将还原形式的谷胱甘肽（GSH）氧化为氧化形式的谷胱甘肽（GSSG）来实现。

而GSSG又可通过谷胱甘肽还原酶（GR）再生为还原形式的GSH，使GPX能够不断地参与清除活性氧的过程。

其次，GPX在细胞内具有多种重要功能。

首先，它可以清除细胞内的过氧化氢（H2O2），减少细胞内活性氧的累积，防止氧化应激损伤。

其次，GPX参与细胞内应激应答过程，调节细胞的生长和凋亡。

此外，GPX还参与一些重要的生理过程，如维持细胞内钙离子平衡、调控细胞膜通透性等。

总之，GPX在细胞内具有多种功能，对维持细胞内稳态和保护细胞免受氧化损伤起着重要作用。

GPX的细胞内定位主要包括胞浆定位和线粒体定位。

胞浆定位的GPX主要分布在细胞质中，广泛存在于各种细胞和组织中。

线粒体定位的GPX主要存在于线粒体内膜和基质中。

此外，还有少量的GPX定位于内质网和细胞核中。

这些细胞内定位的GPX组成了GPX系统，共同协同作用以维持细胞内的氧化还原平衡。

GPX的细胞内定位受到多种调控机制的影响。

其中，信号肽在GPX 的定位中起着重要作用。

胞浆定位的GPX通常通过N端的信号肽导向靶向到细胞质中。

而线粒体定位的GPX则通过N端的信号肽与线粒体中的转肽酶相互作用，完成线粒体定位的过程。

此外，还有一些其他的调控机制参与GPX的细胞内定位，如翻译后修饰、蛋白质相互作用等。

这些调控机制可以调节GPX的定位和活性，从而对其功能产生影响。

植物学通报 2005, 22 (3): 350￣356①国家重点基础发展规划项目(2003CB114305)和国家自然科学基金项目(30370765)资助。

②通讯作者。

Author for correspondence. E-mail: songcp@ 收稿日期: 2004-08-26 接受日期: 2005-03-02 责任编辑: 白羽红植物谷胱甘肽过氧化物酶研究进展①１，２苗雨晨 １白　玲 １苗　琛 ２陈 珈 １宋纯鹏②1(河南大学生命科学学院 开封 475001)2(中国农业大学植物生理生化国家重点实验室 北京 100094)摘要 氧化胁迫可诱导植物多种防御酶的产生, 其中包括超氧化物歧化酶(SOD, EC1.15.1.1)、抗坏血酸过氧化物酶(APX, EC1.11.1.11)、过氧化氢酶(CAT, E.C.1.11.1.6 )和谷胱甘肽过氧化物酶(GPXs,EC1.11.1.9)。

它们在清除活性氧过程中起着不同的作用。

GPXs 是动物体内清除氧自由基的主要酶类,但它在植物中的功能报道甚少。

最近几年研究表明, 植物体内也存在类似于哺乳动物的GPXs 家族, 并对其功能研究已初见端倪。

本文综述了有关GPXs 的结构以及植物GPXs 功能的研究进展。

关键词 氧化胁迫, 谷胱甘肽过氧化物酶, 磷脂氢过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶Progress in Plant Glutathione Peroxidase1,2MIAO Yu-Chen 1BAI Ling 1MIAO Chen 2CHEN Jia 1SONG Chun-Peng ②1(College of Life Sciences, Henan University , Kaifeng 475001)2(State Key Laboratory for Plant Physiology and Biochemistry , China Agricultural University ,Beijing 100094)Abstract Oxidative stress in plants induces several antioxidant enzymes, including superox-ide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), catalase (CAT, E.C.1.11.1.6) and glutathione peroxidase (GPX, EC1.11.1.9), which have specific roles in scav-enging reactive oxygen species. Glutathione peroxidases are a family of key enzymes involved in scavenging oxyradicals in animals. Only recently has evidence for the existence of this enzyme in plants been reported. However, the information about the function of plant GPXs is limited, according to our current knowledge. The paper reviews the structure of GPXs and the progress of plant GPXs.Key wordsOxidative stress, Glutathione peroxidase, Phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase (PHGPX)植物是一个需氧代谢的有机体。

谷胱甘肽S转移酶的研究进展及其与肿瘤的相关性常彬霞;貌盼勇【摘要】Drug metabolism is one of the most important components in cell detoxification, and two enzymes, i.e. phase I drug metabolism enzyme and phase Ⅱ drug metabolism enzyme, are involved in the process- Glutathione-S-transferase (GST) is an important phase Ⅱ drug metabolic enzyme, which, together with phase I drug metabolic enzyme, may catalyze drugs to form high water-soluble products. Therefore, GST may counteract the lesions caused by endogenous and exogenous electrophilic substances, and play an important role in antitumorigenisis. The genes coding proteins that have GST activity constitute a super family, and distribute in at least 7 chromosomes. GST possesses many functions, and it is traditionally held that GST may counteract the lesions caused by endogenous and exogenous toxic compounds. Moreover, the over-expression of GST in tumor cells may mediate glutathione to bind on the substrates of anticancer drugs, accordingly leads to drug resistance of tumor.%药物代谢是细胞解毒机制的重要组成部分之一,其中主要涉及两种酶:Ⅰ和Ⅱ相药物代谢酶.谷胱甘肽S转移酶(GST)是一种重要的Ⅱ相药物代谢酶,可与Ⅰ相药物代谢酶一起催化药物形成高水溶性终产物.所以,GST能够抵御内源性和外源性亲电子物质的损害,并在抗肿瘤过程中发挥重要作用.编码GST的基因至少分布在7条染色体上,构成了一个超基因家族,编码具有GST活性的蛋白.GST有许多功能,传统观点认为,细胞中的GST可发挥防御内、外源性毒性化合物损害的作用.另外,GST在肿瘤细胞中高表达,可介导谷胱甘肽结合至大量抗癌药物底物上,导致肿瘤耐药的发生.【期刊名称】《解放军医学杂志》【年(卷),期】2012(037)008【总页数】5页(P838-842)【关键词】谷胱甘肽转移酶;抗药性,肿瘤【作者】常彬霞;貌盼勇【作者单位】100039 北京解放军302医院非感染肝病诊疗中心;100039 北京解放军302医院试验技术研究保障中心【正文语种】中文【中图分类】R730.1细胞解毒机制可对抗环境中多种有毒物质的侵害，亦能对抗一些内源性物质(如在正常代谢过程中产生的活性氧化产物)的侵害，对维护机体健康至关重要。

氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽循环是机体内重要的抗氧化系统。

谷胱甘肽是一种三肽，由氨基酸谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。

在细胞内，谷胱甘肽存在两种形式，一种是还原型谷胱甘肽，另一种是氧化型谷胱甘肽。

谷胱甘肽系统是机体内最重要的还原系统之一，具有非常重要的生物学功能。

1. 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽（GSSG）是一种双硫键结构的氧化物，它是由两个分子还原型谷胱甘肽（GSH）氧化形成的。

GSSG在细胞内起到重要的氧化应激信号传导和细胞凋亡的调控作用。

在细胞内，GSSG的水平通常非常低，因为细胞内存在着还原型谷胱甘肽还原GSSG为GSH的酶系统。

但当细胞受到氧化应激的刺激时，GSSG的水平会升高，导致氧化应激反应的产生，进而引发细胞损伤和炎症反应。

2. 还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽（GSH）是机体内最重要的抗氧化分子之一，它在细胞内的含量很高。

GSH能够中和体内的自由基和氧化物质，保护细胞免受氧化损伤。

GSH还是细胞内部循环系统中的重要成分，它参与多种代谢途径和细胞信号转导通路的调节，并具有抗炎和维持免疫功能的作用。

3. 谷胱甘肽还原系统细胞内的还原型谷胱甘肽主要由谷胱甘肽还原酶（GR）还原GSSG为GSH。

谷胱甘肽还原酶是一种NADPH依赖性的酶，它通过将NADPH的还原电子传递给GSSG来还原GSSG为GSH。

NADPH是细胞内还原物质的重要供应者，它可以通过多种途径被再生，从而维持细胞内的还原环境。

谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）也可以在一定程度上将GSH氧化为GSSG。

4. 谷胱甘肽循环谷胱甘肽还原系统和谷胱甘肽过氧化物酶系统构成了谷胱甘肽循环。

谷胱甘肽循环对于抗氧化反应和细胞内还原环境的维持起着非常重要的作用。

在细胞内，GSH和GSSG之间的动态平衡是谷胱甘肽循环的核心。

当细胞受到氧化应激时，GSH会捐出电子转化为GSSG，而GSSG又会通过谷胱甘肽还原酶系统还原为GSH，从而维持细胞内的还原环境。

谷胱甘肽在生命体内的代谢和作用研究谷胱甘肽是一种重要的氨基酸，被广泛地分布在生命体内。

它不仅具有很强的抗氧化作用，还对于蛋白质的结构和功能修复有着卓越的贡献。

目前，通过对谷胱甘肽在生命体内的代谢和作用研究，我们已经有了很多关于这种生物活性分子的深入认识。

谷胱甘肽的合成通常是在细胞内完成的。

在这个过程中，谷氨酸和甘氨酸合并生成谷胱甘肽，需要一些特定的辅因子和酶的参与。

这个合成过程可以被分为两步，第一步是将谷氨酰基和甘氨酰基结合成γ谷氨酰肽，第二步是将γ谷氨酰肽还原为谷胱甘肽。

这个还原过程的关键酶是谷胱甘肽还原酶，而其再生过程中酸还原酶和谷氨酸半胱氨酸环化酶也扮演着重要的角色。

在生物体内，谷胱甘肽主要存在于细胞内液、细胞外液和血液中。

细胞内液还包括粒线体、内质网和高尔基体等细胞器中。

在自由基作用过程中，谷胱甘肽可以被氧化，生成二硫化谷胱甘肽和过氧化氢。

这个过程由谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽S-转移酶等酶系统协作完成。

在细胞的氧化还原代谢中，谷胱甘肽还具有重要的催化作用。

例如，在肝细胞中，谷胱甘肽可以调节还原型谷胱甘肽的代谢，并且可以协助解毒酒精产生的丙酮酸和乳酸等有害代谢产物。

谷胱甘肽还可以调节许多细胞过程。

例如，谷胱甘肽与细胞死亡之间的关系研究已经引起人们的兴趣。

在一些疾病中，谷胱甘肽似乎能够促进细胞的存活，或者，相反，协助细胞死亡。

一些研究表明，谷胱甘肽可能与过氧化氢扮演重要的角色，从而影响细胞命运。

谷胱甘肽还可以调节细胞分化和增殖，对于某些肿瘤细胞的增殖反应有着重要的影响。

较新的研究还表明，谷胱甘肽还可以在多个疾病的发展过程中发挥重要作用。

举个例子，谷胱甘肽的剂量控制可能有助于治疗炎症性肠病，其还原作用可以缓解细胞膜激活依赖的炎症介质的形成。

另外，谷胱甘肽可能还与心血管疾病的治疗有关，通过减少氧化脂质和抑制氧化低密度脂蛋白的形成以达到治疗心血管疾病的效果。

总而言之，谷胱甘肽是一种非常重要的氨基酸，其在维护生命体内红氧化还原平衡、保护DNA和RNA稳定、维护细胞健康、参与细胞分化和增殖等方面发挥着重要的作用。

植物硒代谢积累及相关酶的研究进展杜玉潇１，李亚男１，陈大清１，２＊（１．长江大学生命科学学院，湖北荆州４３４０２５；２．武汉大学生命科学学院，武汉４３００７２）摘要：阐述了植物硒代谢的基本途径及其积累的分子机制，详细介绍了几种参与硒代谢的关键性酶的分子生物学特性。

并展望了有关植物硒代谢的发展趋势。

关键词：植物；硒；代谢；ＡＴＰ硫酸化酶；谷光甘肽过氧化物酶；硒代半胱氨酸甲基转移酶；综述中国分类号：Ｑ９４５．１２文献标识码：Ａ文章编号：１００５－３３９５（２００７）０３－０２６９－０８ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｅｌｅｎｉｕｍＭｅｔａｂｏｌｉｓｍａｎｄＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＫｅｙＥｎｚｙｍｅｓｉｎＰｌａｎｔｓＤＵＹｕ－ｘｉａｏ１，ＬＩＹａ－ｎａｎ１，ＣＨＥＮＤａ－ｑｉｎｇ１，２＊（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ４３４０２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｌｅｎｉｕｍｍｅｔａｂｏｌｉｃｆａｔｅａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍａｒｅｂｒｉｅｆｌｙｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｐｌａｎｔｓ．Ｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｐａｔｈｗａｙａｒｅｄｉｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｒｅｎｄｓｉｎｓｅｌｅｎｉｕｍｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｌａｎｔ；Ｓｅ；Ｍｅｔａｂｌｉｓｍ；ＡＴＰｓｕｌｆｕｒｙｌａｓｅ；Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ；Ｓｅｌｅｎｏｃｙｓｔｅｉｎｅｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ；Ｒｅｖｉｅｗ微量元素硒（Ｓｅ）不仅是人、动物和微生物的必需营养元素，也是植物生长发育的有益元素。

植物中的硒含量在几个μｇｋｇ－１到几千ｍｇｋｇ－１，因植物种类而异。