Глутатион-аскорбатный цикл
Цикл аскорбат-глутатион , иногда Фойера - Холивелла - Асады путь , представляет собой метаболический путь , который детоксицирует перекись водорода (H 2 O 2 ), активную форму кислорода , которая образуется в качестве побочного продукта в процессе метаболизма . В цикле участвуют антиоксидантные метаболиты: аскорбат , глутатион и НАДФН, а также ферменты, связывающие эти метаболиты. [ 1 ]
На первом этапе этого пути H 2 O 2 восстанавливается до воды под действием аскорбатпероксидазы (APX) с использованием аскорбата (ASC) в качестве донора электронов. Окисленный аскорбат (монодегидроаскорбат, MDA) регенерируется монодегидроаскорбатредуктазой (MDAR). [ 2 ] Однако монодегидроаскорбат является радикалом , и если его не восстановить быстро, он диспропорционируется с образованием аскорбата и дегидроаскорбата (ДГК). Дегидроаскорбат восстанавливается до аскорбата дегидроаскорбатредуктазой (DHAR) за счет GSH , образуя окисленный глутатион ( GSSG ). Наконец, GSSG восстанавливается глутатионредуктазой (GR) с использованием НАДФН в качестве донора электронов. Таким образом, аскорбат и глутатион не расходуются; чистый поток электронов идет от НАДФН к H 2 O 2 . Восстановление дегидроаскорбата может быть неферментативным или катализироваться белками с дегидроаскорбатредуктазной активностью, такими как глутатион S -трансфераза омега-1 или глутаредоксины . [ 3 ] [ 4 ]
У растений глутатион-аскорбатный цикл действует в цитозоле , митохондриях , пластидах и пероксисомах . [ 5 ] [ 6 ] Поскольку глутатион, аскорбат и НАДФН присутствуют в высоких концентрациях в растительных клетках, предполагается, что глутатион-аскорбатный цикл играет ключевую роль в детоксикации H 2 O 2 . Тем не менее, другие ферменты ( пероксидазы ), в том числе пероксиредоксины и глутатионпероксидазы , которые используют тиоредоксины или глутаредоксины в качестве восстанавливающих субстратов, также способствуют удалению H 2 O 2 у растений. [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ноктор Дж., Фойе CH (июнь 1998 г.). «АСКОРБАТ И ГЛУТАТИОН: держать активный кислород под контролем». Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol . 49 : 249–279. дои : 10.1146/annurev.arplant.49.1.249 . ПМИД 15012235 .
- ^ Уэллс В.В., Сюй Д.П. (август 1994 г.). «Восстановление дегидроаскорбата» . Дж. Биоэнергетика. Биомембр . 26 (4): 369–77. дои : 10.1007/BF00762777 . ПМИД 7844111 . S2CID 24723138 .
- ^ Уитбред А.К., Масуми А., Тетлоу Н., Шмук Э., Когган М., Board PG (2005). «Характеристика омега-класса глутатионтрансфераз». Глутионтрансферазы и гамма-глутамилтранспептидазы . Методы энзимологии. Том. 401. стр. 78–99. дои : 10.1016/S0076-6879(05)01005-0 . ISBN 9780121828066 . ПМИД 16399380 .
- ^ Руье Н., Гелхай Э., Жако Дж.П. (2002). «Изучение активного центра растительного глутаредоксина методом направленного мутагенеза». ФЭБС Летт . 511 (1–3): 145–9. Бибкод : 2002FEBSL.511..145R . дои : 10.1016/S0014-5793(01)03302-6 . ПМИД 11821065 . S2CID 29816004 .
- ^ Мейер А. (сентябрь 2009 г.). «Интеграция гомеостаза глутатиона и окислительно-восстановительной передачи сигналов». J Растительная Физиол . 165 (13): 1390–403. дои : 10.1016/j.jplph.2007.10.015 . ПМИД 18171593 .
- ^ Хименес А., Эрнандес Х.А., Пастори Дж., Дель Рио Л.А., Севилья Ф. (декабрь 1998 г.). «Роль аскорбат-глутатионового цикла митохондрий и пероксисом в старении листьев гороха» . Физиол растений . 118 (4): 1327–35. дои : 10.1104/стр.118.4.1327 . ПМК 34748 . ПМИД 9847106 .
- ^ Руье Н., Лемэр С.Д., Жако Дж.П. (2008). «Роль глутатиона в фотосинтезирующих организмах: новые функции глутаредоксинов и глутатионилирования» (PDF) . Annu Rev Plant Biol . 59 : 143–66. doi : 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092811 . ПМИД 18444899 .