Biochemische identiteit van glutathione
Glutathione is een endogeen, niet-eiwitgebonden tripeptide met de molecuulformule C₁₀H₁₇N₃O₆S, dat in de menselijke fysiologie functioneert als de meest abundante intracellulaire thiolverbinding en als centrale regulator van cellulaire redoxhomeostase.
De molecule is opgebouwd uit L-glutamaat, L-cysteïne en glycine, verbonden via een atypische γ-peptidebinding tussen glutamaat en cysteïne. Die ongewone binding maakt glutathione resistent tegen afbraak door de meeste intracellulair aanwezige proteases; uitzondering vormt γ-glutamyltranspeptidase (GGT), dat uitsluitend actief is op het extracellulaire celmembraanoppervlak.
Biosynthese en cellulaire concentraties
Glutathione-biosynthese verloopt in twee enzymatische stappen. Eerst koppelt het γ-glutamylcysteïnesynthetase-complex (GCLC/GCLM) L-glutamaat aan L-cysteïne; vervolgens voegt glutathionesynthetase (GSS) glycine toe aan het resulterende dipeptide γ-glutamylcysteïne.
Intracellulaire GSH-concentraties variëren sterk per celtype: hepatocyten bevatten doorgaans 5–10 mM, erytrocyten 2–3 mM. De GSH:GSSG-ratio — de verhouding tussen gereduceerd en geoxideerd glutathione — wordt in de oxidatieve-stressliteratuur gehanteerd als kwantitatieve redoxbiomarker; een fysiologisch gezonde ratio bedraagt minimaal 100:1.
Werkingsmechanismen en enzymatische interacties
Glutathione oefent zijn biologische werking uit via drie hoofdroutes:
- Directe radicaalscavenging — De vrije thiolgroep (–SH) van het cysteïneresidue doneert een waterstofatoom aan reactieve zuurstofspecies (ROS). GSH wordt hierbij omgezet naar het glutathiylradicaal (GS•), waarna twee GS•-radicalen koppelen tot geoxideerd GSSG.
- Enzymatische redoxcycli — Glutathioneperoxidasen (GPx1–GPx8) gebruiken GSH als co-substraat voor de reductie van waterstofperoxide en lipideperoxiden. Glutathionereductase (GR) regenereert vervolgens GSH uit GSSG via NADPH, waarmee de cyclus sluit.
- Fase II-detoxificatie — Glutathione-S-transferasen (GST) conjugeren GSH covalent aan elektrofiele xenobiotica — waaronder aldehyden, epoxyden en ionen van zware metalen — als voorbereiding op renale excretie via de mercaptuurzuurroute
Lab Getest