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谷胱甘肽还原酶在植物防御中的研究进展
裴冬丽
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2012(28)18
【摘要】植物谷胱甘肽转移酶(glutathione transferase,GSTs)在防御反应中参与重要作用,深入了解植物GSTs在抗性反应中的功能和作用机理,将为广谱和持久抗性的作物育种提供实践和理论依据。
本研究归纳了植物GSTs的分类和结构,总结了植物GSTs的基本功能,分析了其在抗生物胁迫和非生物胁迫中的重要作用,并提出了植物GSTs研究目前存在的问题。
【总页数】4页(P185-188)
【关键词】谷胱甘肽转移酶;生物胁迫;非生物胁迫;植物防御
【作者】裴冬丽
【作者单位】商丘师范学院生命科学学院/植物与微生物互作重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】Q946.5
【相关文献】
1.植物防御与昆虫反防御的规律及其机制研究进展 [J], 周国娜;陈晨
2.植物亚硝基谷胱甘肽还原酶在胁迫反应中的作用研究 [J], 夏金婵
3.昆虫唾液介导的植物与植食性昆虫防御与反防御研究进展 [J], 侯子强;林金盛;马林;曲绍轩;李辉平;蒋宁;侯立娟;骆昕
4.昆虫唾液介导的植物与植食性昆虫防御与反防御研究进展 [J], 侯子强;林金盛;马林;曲绍轩;李辉平;蒋宁;侯立娟;骆昕
5.植物腺毛中防御物质的合成与调控及转运研究进展 [J], 王露;赵天祎;蔡明
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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(glutathione,GSH)广泛分布于多种生物体内[1]。
在细菌领域,主要存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中,包括蓝藻细菌和变形菌门[2]。
GSH是细菌体内最主要的、含量最丰富的含巯基的小分子肽。
1888年首次从酵母中分离出天然型GSH起[3],GSH 的研究就没有中断。
在1921年,Hopkins第一次将其作为化合物进行了分离,并命名为谷胱甘肽[4];1929年, GSH的三肽结构被证实[5],这为进一步合成并研究GSH的生物作用打下了基础。
GSH在细菌中的分布溶度通常较高,0.1~ 10mmol/L不等,但它在细胞内的总量分布却并不均匀。
通常情况下,大多数的GSH都分布于细胞质中,含量大约占到了总量的90%[6]。
GSH既能通过二硫键的形成来阻止蛋白质的氧化,也能通过作为GPx的底物,抑制脂质的过氧化,从而起到抗氧化的作用[7]。
除了抗氧化作用,GSH在细菌细胞内还起了诸多其他作用:例如抵抗渗透压[8]、对细胞内钾离子通道活性调控[9]、对毒性物质的抵抗等[10]。
本综述将从GSH在细菌中的生物合成、细胞体内含量的平衡及其在细菌中的主要作用三个方面进行概述。
1GSH的合成通常情况下,细菌能够在体内自发的合成GSH,以维持其含量。
GSH合成过程可分为两步:(1)(2) GSH的合成过程由ATP水解提供能量,此过程中涉及到了两种酶的催化:γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamate-cysteine ligase,GCS)及谷胱甘肽合酶(glutathione synthetase,GS)[11]。
首先,一个谷氨酸分子(L-Glu)和一个半胱氨酸(L-Cys)分子通过GCS催化生成γ-谷氨酰半胱氨酸(γ-Glu-Cys)[12];之后后者与一个甘氨酸分子(Gly)在谷胱甘肽合酶的作用下,结合形成GSH[13]。
通常来说,γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合酶分别由gshA基因与gshB基因编码形成[2];但研究发现,在一些革兰阳性菌,如肠球菌、链球细菌中谷胱甘肽的研究进展李成龙1刘向红1吴也可21.电子科技大学医学院,四川成都610054;2.成都中医药大学临床医学院,四川成都610072[摘要]谷胱甘肽(GSH)广泛存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中,是其中含量最丰富的含巯基小分子肽。
食品中谷胱甘肽的降解与代谢研究谷胱甘肽（glutathione，GSH）是一种重要的生物活性小分子多肽，在许多生物体中广泛存在，具有抗氧化、解毒和抗衰老等多种生理功能。
不仅如此，谷胱甘肽还参与了一系列重要的生物过程，包括细胞信号转导、免疫调节、基因表达等。
然而，在食品中谷胱甘肽的降解与代谢过程尚不完全清楚。
本文将重点探讨食品中谷胱甘肽的降解与代谢研究的最新进展。
首先，让我们来了解一下谷胱甘肽的结构和作用。
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽，其分子式为C10H17N3O6S，分子量为307.32。
谷胱甘肽存在于多种食物中，如水果、蔬菜、肉类等。
这种多肽具有强抗氧化活性，可以通过氧化还原反应中转移亲电子而清除自由基，从而保护细胞免受氧化应激的伤害。
然而，食品中的谷胱甘肽会受到环境因素和处理方法的影响，其降解速度和代谢途径也各不相同。
例如，烹调过程中的高温会引起谷胱甘肽的降解，而长时间的烘烤或蒸煮会进一步降低谷胱甘肽的含量。
此外，食品加工过程中的酶活性也会对谷胱甘肽的降解产生影响，例如氧化酶、还原酶以及酯酶等。
因此，了解食品加工和储存对谷胱甘肽的影响，对于维护其功能和保持其稳定性具有重要意义。
研究表明，谷胱甘肽在胃中的降解速度较快，主要受到酸性环境和酶的影响。
胃液中的胃蛋白酶能够降解谷胱甘肽，将其分解为谷氨酰胺、半胱氨酸和甘氨酸等分子。
此外，胃肠道菌群也参与了谷胱甘肽的代谢过程，通过酶的作用将其降解为各种代谢产物。
一些研究还发现，在肠道中，谷胱甘肽可以通过光谱法检测到其代谢产物γ-谷胱甘肽等化合物。
除了胃和肠道中的降解和代谢，谷胱甘肽还可以在细胞内发生一系列的代谢反应。
细胞中的谷胱甘肽主要由谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase）催化还原反应生成还原型谷胱甘肽（GSH）。
还原型谷胱甘肽具有很强的抗氧化能力，可以清除细胞内的自由基和有害物质。
此外，谷胱甘肽还能通过存在于细胞质膜的谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase）催化反应，将一些有害物质与谷胱甘肽结合，从而增加其溶解度，便于排泄。
谷胱甘肽在动植物领域的应用研究进展作者：孙国祥张旭张成国来源：《安徽农业科学》2018年第08期摘要谷胱甘肽是一种抗氧化剂，具有提高生物抗氧化功能、促进生长、提高生物应对不利环境影响的能力。
综述了谷胱甘肽的生物学功能及其在动物、植物领域中的应用，为谷胱甘肽的进一步推广和应用提供了参考。
关键词谷胱甘肽；抗氧化剂；生物学功能；动物；植物中图分类号S-3文献标识码A文章编号0517-6611（2018）08-0042-04Application of Glutathione in Animal and Plant FieldsSUN Guoxiang，ZHANG Xu，ZHANG Chengguo et al（Shandong Jincheng Biopharmaceutical Co.，Ltd.，Zibo，Shandong 255130）AbstractGlutathione is an antioxidant，which has the ability of improving biological antioxidant function，promoting growth and improving biological response to adverse environmental effects.This paper reviewed the biological function of glutathione and its application in animal and plant fields，and provided references for the further popularization and application of glutathione.Key wordsGlutathione；Antioxidant；Biological function；Animal；Plant作者简介孙国祥（1984—），男，山东临沂人，工程师，博士，从事动植物营养学研究。
细菌中谷胱甘肽的研究进展谷胱甘肽（GSH）广泛存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中，是其中含量最丰富的含巯基小分子肽。
部分细菌可在体内直接合成GSH，也有部分细菌可从外界获得GSH。
GSH在细菌体内参与代谢中的氧化还原反应，并通过酶促反应维持体内的平衡。
而这种平衡在细菌面对生长过程中来自环境和自身代谢所造成的高氧、高渗透压、药物、金属离子等各种变化时，能够直接或间接的发挥抵抗作用。
本文将就GSH在细菌中的合成、代谢平衡及主要的作用进行综述。
[Abstract] Glutathione is a small molecule peptide that is one of the most abundant thiols present in gram-negative bacteria and most gram-positive bacteria. Some bacteria can synthesis glutathione directly，some may acquire glutathione form external environment. Bacteria encounter various stress conditions from the environment and their own metabolites，such as oxidative stress，osmotic stress and other stresses coming from chlorine compounds，metal ions and so on. Glutathione can protects the bacterial cells from these stress damage directly or indirectly. This article is to review the synthesis，metabolic balance and main roles of Glutathione in bacteria.[Key words] Glutathione；Bacteria；Homeostasis；Antioxidant谷胱甘肽（glutathione ，GSH）廣泛分布于多种生物体内[1]。
还原型谷胱甘肽的研究及应用王嘉怿（教师教育学院生物师范 22120907）摘要：谷胱甘肽（glutathione，GSH）是人类细胞中自然合成的一种肽，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成，其中还原型谷胱甘肽是主要的活性状态。
近年来，随着对GSH的不断了解，GSH的临床应用也日益广泛。
在当前的研究基础上，对GSH的研究继续深入，其应用必将取得进一步的发展。
关键词：谷胱甘肽还原型临床应用1．引言谷胱甘肽是哺乳动物细胞中重要的非蛋白硫氢化合物，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成，含有巯基。
其中还原型谷胱甘肽是主要的活性状态，具有许多重要的生理功能。
其巯基在对内源性和外源性化合物的排毒和抗氧化过程中起着非常重要的作用，从而维持细胞内的氧化还原状态。
人体内的许多生化反应都是酶催化反应，这些酶大部分以巯基作为活性基团，巯基的状态决定了酶活性的激活与抑制。
GSH是这些酶在体内的天然激活剂，在自由基的反应中，GSH更多的是作为细胞内的自然抗氧化剂发挥作用。
国外在GSH治疗肝、肾损害及糖尿病辅助治疗的报道较多，近年随着国内对GSH研究的不断深入，应用也日益广泛。
2. GSH的作用机制GSH作为一种细胞内重要的调节代谢物质，其既是甘油醛磷酸脱氢酶的辅基，又是乙二醛酶及丙糖脱氢酶的辅酶，参与体内三羧酸循环及糖代谢，并能激活多种酶，从而促进糖、脂肪及蛋白质代谢，能影响细胞的代谢过程，可通过巯基与体内的自由基结合，使之转化成容易代谢的酸类物质从而加速自由基的排泄，同时还可对抗自由基对重要脏器的损害。
对于贫血、中毒或组织炎症造成的全身或局部低氧血症患者，可减轻细胞损伤，促进修复。
通过转甲基及转丙氨基反应，GSH还能保护肝脏的合成作用，有解毒、灭活激素等功能，并促进胆酸代谢，有利于消化道吸收脂肪及脂溶性维生素。
GSH是非酶性抗氧化剂，通过巯基氧化—还原态的转换，作为可逆的供氧体，主要在细胞内的水相提供氧化保护。
Haddad等研究发现，GSH参与了脂多糖诱导的细胞因子转录的调节及I-KB/NF-KB 信号通路的调节。
收稿日期:2005-03-04;修订日期:2005-05-17作者简介:段学辉(1958-),男,江西南昌人,1998年华东理工大学生物化工专业博士毕业。
第23卷 第6期2005年12月江 西 科 学J I A NGX I SC I ENCEVol .23No .6Dec .2005 文章编号:1001-3679(2005)06-0750-04谷胱甘肽的应用和酶法生产谷胱甘肽的研究进展段学辉,谢雷波,王 锦(南昌大学生命科学学院教育部食品科学重点实验室,江西南昌 330047)摘要:谷胱甘肽是一种重要的生物活性物质,在医药、食品和化妆品等领域有重要的应用。
简单介绍了酶法生产谷胱甘肽的研究进展和发展前景。
关键词:谷胱甘肽;应用;研究进展中图分类号:Q516;Q81 文献标识码:AAppli ca ti on of Glut a th i one and the Study Progressof Glut a th i one by Enzy ma ti c M ethodDUAN Xue -hui ,X I E Lei -bo,WANG J in(Educati on M instry Key Laborat ory of Food Sicience,School of L ife Science,Nanchang University,J iangxi Nanchang 330047PRC )Abstract:Glutathi one is an i m portant bi ol ogical active substances ,which is significantly app lied in phar macy 、f ood and cos metic etc .The study p r ogress of Glutathi one by enzy matic method and devel 2opment p r os pect of Glutathi one were intr oduced.Key words:Glutathi on,App licati on,Study p r ogress 动植物细胞中都含有一种三肽,称还原型谷胱甘肽(reduced glutathi one ),即γ-谷酰半胱氨酰苷氨酸,因为它含有游离的-SH 基,所以常用GSH 来表示。
