【推荐阅读】给谷胱甘肽的一封信

来源:仪征中学 时间:2021-10-09
 

给谷胱甘肽的一封信

亲爱的谷胱甘肽:展信佳。又到一年九月,或许每年的这个时候也是你会有点小失落的时候吧。为什么呢?因为我们本科生又上到了和你有关的部分了。不过,在厚厚的生化书中,你所属的类别,寡肽,也就占那么一点篇幅,有关你的内容,也只是一句带过。你的名字,也不会像脯氨酸,血红蛋白一样出现在考试重点里,更不会多年后再提起你的名字也会有人想起。“凭什么?明明我在你们的身体里起着很重要的作用啊?!”我仿佛听见你在我体内小声抱怨。不过,我记得你,我也会想让更多和我同级的同学认识你,了解你,未来想要更多地探寻你的秘密。第一次听到你的中文名字,我就知道了,你是一个怎样的分子——一个三肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成(图1)。但是,更加深刻地了解你,是看到你展示着你在寡肽中不平凡的特性的结构式之后。

 

图1.谷胱甘肽的化学结构

与其他肽类不同,你其中一个肽键是在谷氨酸的γ位羧基和半胱氨酸的氨基之间形成的。这个肽键不仅展示着你不会被蛋白酶所摧毁的坚韧特性,还提示着,你,不像其他肽类,出生于核糖体的温床中。你是由谷氨酸-半胱氨酸连接酶(GCL)和谷胱甘肽合酶(GSS)共同合成的,GCL正是你这个特殊的肽键的成因。他首先将谷氨酸的γ位羧基连接到半胱氨酸的氨基上,构成你的前体,γ-谷氨酰半胱氨酸。然后,GSS再将甘氨酸连接于其上。这就是你的诞生(图2)。

 

图2.谷胱甘肽的生物合成

对了,你还在我们的身体内承担着十分重要的角色。你的两种形态——还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)精密地调控着我们细胞内的氧化还原平衡。能让你在两种形态中自由切换的原因,也是你的灵魂,半胱氨酸上的那个巯基。这个巯基,赋予了你的两种形态,调节细胞氧化还原压力的能力。还原型的你一刻不停地消除着导致细胞衰老或死亡的因素中两位穷凶极恶的元凶,活性氧(ROS)和自由基。2GSH+R2O2→GSSG+2ROH(R=H,烷基)GSH+R→0.5GSSG+RH缺失了合成你的相关酶类基因的小鼠,会在一个月内死亡,因为它们平衡细胞内氧化还原电位的能力由于你的缺席而缺失了。同时,你也是白三烯和前列腺素合成途径中必要的组分,多种酶的辅酶,也有多项研究表明你与肝硬化,各种癌症,甚至是阿尔兹海默症有着千丝万缕的联系……总而言之,与你表面上的普通不同的是,你在我们身体内行使着举足轻重的作用。虽然在课堂上,你可能不是那么的显眼,但是,在生物医学研究中,研究者们对你的热情也是有增无减,在肝硬化,癌症成为全球研究热点的同时(图3),你也吸引了越来越多的研究者,去探索你,探索存在于你这短短三个氨基酸组成的身体中的秘密,开发出你越來越多的用途。

 

图3.谷胱甘肽研究相关论文数量多变化

篇幅有限,对你表达的敬意也只能到此为止了。希望你能被越来越多的人关注到,这个在动物细胞中含量最高的硫醇类物质,这个对生命举足轻重的分子。

 
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