definizione
Famiglia di isoenzimi metabolici di fase II, noti per la loro capacità di catalizzare la coniugazione, ai fini della detossicazione, della forma ridotta del glutatione a substrati xenobiotici o tossine endogene: per questa caratteristica, le glutatione S-transferasi vengono chiamate ligandine per la loro capacità legarsi alle tossine e funzionare come proteine di trasporto; questi enzimi possono essere citosoliche, mitocondriali o microsomiali.
La glutatione S-transferasi catalizza la coniugazione del glutatione, tramite un gruppo sulfidrilico (-SH), ai centri elettrofili di un’ampia varietà di substrati, per rendere i metaboliti potenzialmente tossici ed i radicali liberi, più solubili in acqua: questa attività permette di detossicare l’organismo dii composti endogeni come i lipidi perossidati e consente la scomposizione degli xenobiotici.
funzione enzimatica
L’attività della glutatione S-transferasi dipende da una costante produzione di glutatione dagli enzimi γ-glutamil-cisteina sintetasi e glutatione sintetasi, nonché dall’azione di trasportatori specifici per rimuovere i coniugati di GSH dalla cellula: il ruolo principale della GST è quello di disintossicare gli xenobiotici catalizzando l’attacco nucleofilo del GSH su atomi elettrofili di carbonio, zolfo o azoto di detti substrati xenobiotici non polari, prevenendo così la loro interazione con proteine cellulari cruciali e acidi nucleici.
In particolare, la funzione dei GST in questo ruolo è duplice: legare sia il substrato sia il GSH ai sito idrofobici dell’enzima e, successivamente, per attivare il gruppo tiolico di GSH, consentendo l’attacco nucleofilo al substrato; i metaboliti su cui agisce l’enzima comprendono una vasta gamma di tossine ambientali o esogene, inclusi agenti chemioterapici e altri farmaci, pesticidi, erbicidi, agenti cancerogeni ed epossidi di derivazione variabile: le reazioni di disintossicazione comprendono la sintesi dell’acido mercapturico, con la coniugazione a GSH che serve a rendere i substrati più solubili e consente loro di essere rimossi dalla cellula da trasportatori. Dopo l’esportazione, i prodotti di coniugazione vengono convertiti in acidi mercapturici ed escreti attraverso l’urina o la bile.
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