Glutationiperoksidaasit

Glutationiperoksidaasit (GPX) ovat peroksidien vähentämiseen osallistuvia entsyymejä, jotka käyttävät glutationia (GSH) reducing agenttina. Ne katalysoivat veden tai alkoholin muodostumisen peroksidien hapettumisreaktioissa: ROOH + 2 GSH → ROH + GSSG + H2O sekä H2O2 + 2 GSH → 2 H2O + GSSG. Näin ne auttavat ylläpitämään solujen punaisen tilan ja estävät oksidatiivista stressiä.

GPX-entsyymit ovat useimmiten selenioproteiineja, joiden aktiivisen keskuksen muodostaa selenosysteiini. Selenosysteiini on koodattu UGA-koodon kautta SECIS-elementin ohjaamana, mikä tekee GPX-entsyymeistä riippuvaisia seleenistä. Joissakin tilanteissa tai lajeissa aktiivisessa keskuksessa voi olla cysteiini rikkoutuneen seleenin korvaus.

Monilla selkärankaisilla on useita GPX-isoformeja, joista tunnetuimpia ovat GPX1, GPX2, GPX3 ja GPX4. Niillä on erilainen kudosjakautuma ja subcellulaarinen sijainti: esimerkiksi GPX1 ja GPX2 toimivat solulimassa tai mitokondrioissa, GPX3 eritetään plasmaan ja osallistuu ulkoiseen antioksidanttiseen puolustukseen, ja GPX4 suojaa lipidimembraaneja fosfolipidiperoksidien hajoamisen kautta. Jo pelkkä näiden isofoamien läsnäolo riipuu seleenin saatavuudesta ja oksidatiivisesta stressistä.

GPX-aktiivisuus on keskeinen osa solujen antioksidanttista puolustusta. Sen säätelyyn vaikuttavat seleenin saanti sekä oksidatiivinen stressi; seleenin puute heikentää GPX-aktiivisuutta ja voi lisätä lipidiperoksidien kertymistä. GPX4:n rooli embryonisen kehityksen kannalta on osoittautunut kriittiseksi eläinmalleissa.

Käytännössä GPX-aktiivisuutta voidaan mitata antioksidanttisen tilan arvioimiseksi, ja sen muutokset liittyvät ravitsemukseen, tulehdusprosesseihin sekä eräisiin sairauksiin. Glutationiperoksidaasit muodostavat tärkeän osan solu- ja kudostason suojamekanismeja oksidatiivista stressiä vastaan.