Исследовательский прогресс в изучении семейства глутатионпероксидаз (GPX) в регуляции окислительно-восстановительных процессов

Поддержание клеточного окислительно-восстановительного баланса имеет ключевое значение для определения судьбы клетки. В критически важной системе окислительно-восстановительной регуляции клеток млекопитающих глутатионпероксидаза (GPX) представляет собой наиболее значимое семейство белков с многообразными функциями, влияющими почти на все клеточные процессы. В настоящее время выделяют восемь членов семейства GPX: GPX1-GPX8. Долгое время их рассматривали как антиоксидантные ферменты, играющие важную роль в борьбе с окислительным стрессом и поддержании окислительно-восстановительного баланса. Однако каждый член семейства GPX отличается механизмом действия и локализацией участия в поддержании редокс-гомеостаза. GPX1-4 и GPX6 используют селеноцистеин в качестве активного центра и катализируют восстановление HO или органических гидропероксидов до воды или соответствующих спиртов, тем самым снижая их токсичность и поддерживая окислительно-восстановительный баланс. Помимо восстановления HO и низкомолекулярных гидропероксидов, GPX4 способен восстанавливать и сложные липидные соединения. Это единственный фермент семейства GPX, который непосредственно восстанавливает и разрушает липидные гидропероксиды. Активные центры GPX5 и GPX7-GPX8 не содержат селенцистеина (Secys), а представлены остатками цистеина (Cys). GPX5 преимущественно экспрессируется в ткани придатка яичка и участвует в защите сперматозоидов от окислительного стресса. Оба фермента, GPX7 и GPX8, локализованы в эндоплазматическом ретикулуме и необходимы для окислительной фолдинговой модификации белков эндоплазматического ретикулума, а GPX8 также играет важную роль в регуляции Ca в эндоплазматическом ретикулуме. С углублением понимания роли членов семейства GPX в здоровье и развитии заболеваний окислительно-восстановительный баланс стал функциональным ядром семейства GPX; чтобы дополнительно прояснить экспрессию и механизмы регуляции каждого члена семейства в процессе окислительно-восстановительных реакций, мы отдельно рассмотрели членов семейства GPX.22222+