Deglutathionylering

Deglutathionylering is het enzymatische proces waarbij glutathion (GSH) wordt verwijderd uit een cysteïne-residue van een eiwit, waardoor een vrije thiol terugkeert. Het is het omgekeerde van S-glutathionylatie, een reversibele post-translationele modificatie die cysteïneresidues kan beschermen en reguleren onder oxidatieve stress. Deglutathionylering maakt deel uit van de cellulaire rodeox-signaaltransductie en helpt om eiwitten terug te brengen naar hun actieve toestand nadat ze tijdelijk zijn geblokkeerd door glutathion.

De belangrijkste enzymen die deglutathionylatie katalyseren zijn glutaredoxinen (Grx), met name Grx1 en Grx2 in zoogdieren. Deze enzymen wisselen via een thiol-disulfide-uitwisseling disulfidebanden tussen het eiwit en glutathion af. Bij dithiolische Grx-enzymen bevindt het actieve centrum zich meestal in een Cys-X-X-Cys-motief; monothiol-Glx-enzymen gebruiken een enkel cysteïne residu en zijn afhankelijk van GSH voor regeneratie. Ook het thioredoxine-systeem kan onder bepaalde omstandigheden bijdragen aan deglutathionylatie, terwijl niet-enzymatische reductie bij proefnemingen in vitro kan voorkomen.

Biologisch speelt deglutathionylation een rol bij het handhaven van de redox-balans en bij redox-geactiveerde signaalroutes. Het herstelt eiwitten die tijdelijk zijn geïnhibeerd door S-glutathionylatie en voorkomt permanente oxidatieve schade aan cysteïne-residues. De activiteit wordt beïnvloed door de cellulaire rodeoxomgeving en oxidatieve stressniveaus.

Aandoeningen en onderzoekscontext: veranderde deglutathionylatie wordt in verband gebracht met veroudering, hart- en vaatziekten, neurodegeneratieve aandoeningen en kanker. Methoden voor detectie omvatten massaspectrometrie, Western blotting met anti-glutathione-antistoffen en redox-sensitieve probes.