Клеточная окислительно-восстановительная система в норме и при заболеваниях: последние обновления

Клетки постоянно подвергаются воздействию активных форм кислорода (АФК), образующихся в ходе клеточного метаболизма. Апоптоз, некроз и аутофагия — биологические процессы, в которых за счёт петли обратной связи АФК вызывают окислительный стресс.

Чтобы адаптироваться к воздействию АФК, живые клетки вырабатывают различные механизмы защиты, позволяющие нейтрализовать АФК и использовать их как сигнальные молекулы. Клеточные окислительно-восстановительные сети объединяют сигнальные пути, регулирующие клеточный метаболизм, энергетический обмен, выживание клетки и клеточную гибель.

Супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ) и глутатионпероксидаза (ГПХ) — ключевые антиоксидантные ферменты, необходимые для удаления АФК в различных клеточных компартментах и ответа на стрессовые воздействия. Среди неферментативных защитных факторов также важны витамин C, глутатион (GSH), полифенолы, каротиноиды, витамин E и др.

В этом обзорном статье описано, как АФК образуются как побочные продукты окислительно-восстановительных процессов и как система антиоксидантной защиты прямо или косвенно участвует в их удалении. Кроме того, с помощью вычислительных методов определяли сравнительный профиль энергий связывания ряда антиоксидантов с антиоксидантными ферментами. Компьютерный анализ показывает, что антиоксиданты с высоким сродством к антиоксидантным ферментам регулируют их структуру.