Ферменты антиоксидантной системы
Все ферменты антиоксидантной системы содержат в активном центре ионы металлов с переменной валентностью, которые в зависимости от условий выступают как окислитель, так и восстановитель.
Супероксиддисмутаза
катализирует реакцию дисмутации супероксидных анион – радикалов:
О2.- + О2.- = О2 + Н 2О2
В ходе реакции образовался пероксид водорода, он способен инактивировать СОД, поэтому
супероксиддисмутаза
всегда «работает» в паре с
каталазой
, которая быстро и эффективно расщепляет пероксид водорода на абсолютно нейтральные соединения.
Каталаза
(КФ 1.11.1.6)
– гемопротеин, который катализирует реакцию обезвреживания пероксида водорода, образующегося в результате реакции дисмутации супероксидного радикала:
2H2O2 = 2H2O + O2
Система глутатиона – ферменты антиоксидантной системы
Система глутатиона включает в себя три глутатионзависимых фермента:
глутатионпероксидазу
(ГПО),
глутатионредуктазу
(ГР),
глутатионтрансферазу
(ГТ).
Центральный метаболит системы –
трипептид глутатион
(GSH) – глутамилцистеинилглицин. GSH-глутатион восстановленный обладает собственной антиоксидантной активностью и выступает в роли кофактора антиоксидантных ферментов, донора водорода, метаболита и субстрата с ферментами системы, а также с
супероксиддисмутазой
и
каталазой
, а также ферментов, содержащих тиоловую группу. Глутатион постоянно синтезируется в печени и выделяется в кровь, откуда поступает ко всем тканям, кроме эритроцитов. Выделяется глутатион восстановленный в желчь. Он принимает участие в синтезе белков и нуклеиновых кислот; защищает от активных форм кислорода; восстанавливает и изомеризует дисульфидные связи; влияет на активность ферментов и других белков; поддерживает функции мембран; выполняет некоторые коферментные функции; принимает участие в обмене эйкозаноидов; является резервом цистеина; принимает участие в метаболизме ксенобиотиков; повышает резистентность клеток к вредным воздействиям; влияет на пролиферацию. Система GSH-глутатиона принимает участие в транспорте аминокислот, влияет на функции почечных мембран и резистентность клеток. Считают, что система GSH-глутатиона – один из защитных механизмов против старения организма.
Глутатионпероксидаза
катализирует реакции, в которых фермент восстанавливает пероксид водорода до воды, а также восстановление органических гидропероксидов (ROOH) до гидроксипроизводных, и в результате переходит в окисленную дисульфидную форму GS-SG :
2GSH + H2O2 = GS-SG + H2O
2GSH + ROOH = GS-SG + ROH +H2O
Глутатионпероксидаза
обезвреживает не только H2O2, но и разные органические липидные пероксилы, которые образуются в организме при активации ПОЛ.
Глутатионредуктаза
(КФ 1.8.1.7)
– флавопротеин с простетической группой флавинадениндинуклеотидом, состоит из двух идентичных субъединиц.
Глутатионредуктаза
катализирует реакцию восстановления глутатиона из окисленной его формы GS-SG, а все другие ферменты глутатионсинтетаз используют его:
2NADPH + GS-SG = 2NADP + 2 GSH
Это классический цитозольный фермент всех эукариот.
Глутатионтрансфераза
катализирует реакцию:
RX + GSH = HX + GS-SG
Различают
глутатионтрансферазы
, которые взаимодействуют с катионами (в печени, кишечнике, почках) и анионами (головной мозг, селезенка, легкие, плацента, эритроциты).
Таким образом, для защиты клеток от свободных радикалов организм имеет хорошо развитую
антиоксидантную систему
.
|