|
 |
GCLC; GAMMA-GLUTAMYLCYSTEINE SYNTHETASE
[別名]
GLCLC; GLUTAMATE-CYSTEINE LIGASE, CATALYTIC SUBUNIT
GAMMA-GLUTAMYLCYSTEINE SYNTHETASE, CATALYTIC SUBUNIT
キーワード
グルタチオン、グルタミン、システイン、酸化ストレス
歴史とあらまし
γ-グルタミルシステイン合成酵素はA.Meister研究室でラット腎臓より単離精製されたグルタチオン合成の律速反応を触媒する酵素である(1, 2)。
分子構造
γ-グルタミルシステイン合成酵素は哺乳動物では約7万と3万の大小2つの触媒および調節サブユニットからなる。
機能
グルタチオン合成は
L-グルタミン酸 ＋ L-システイン ＋ ATP -> γ-L-グルタミル-L-システイン ＋ ADP ＋ Pi
のグルタチオン合成の律速段階をMg2+存在下で触媒するγ-グルタミルシステイン合成酵素（グルタミンーシステインリガーゼ）と
L-グルタミル-L-システイン ＋ グリシン ＋ ATP -> グルタチオン ＋ ADP ＋ Pi
を触媒するGSHシンターゼよりなされる。グルタチオンはL-グルタミン、L-システイン、L-グリシンよりなるトリペプチドでシステイン残基のチオールの酸化—還元を通して、抗酸化作用や細胞内シグナル伝達、ホルモン作用、遺伝子発現、酵素・受容体活性、細胞増殖など多彩な反応に関与する。そのためγ-glutamylcysteine
synthetaseは細胞内グルタチオン濃度を調節することにより、これらの調節に重要な役割を持つ。
老化・老年病における意義
γ-glutamylcysteine synthetase遺伝子を過剰発現したショウジョウバエでは平均および最大寿命が延長されることが報告されている(3)。また培養ヒト正常線維芽細胞の分裂寿命がγ-glutamylcysteine synthetaseの阻害剤buthionine sulfoximine添加により細胞内還元型グルタチオン濃度低下および酸化ストレス感受性に付随して短縮すること、またL-アセチルシステインにより細胞内還元型グルタチオン濃度増大および酸化ストレス抵抗性に付随して延長することを報告した(4)。
Database
参考文献
(1) Ziegler DM. Role of reversible oxidation-reduction of enzyme thiols-disulfides
in metabolic regulation. Annu. Rev. Biochem. 1985. 54. 305-329. (PMID:
2862840)
(2) Huang CS, Anderson ME, Meister A. Amino acid sequence and
function of the light subunit of rat kidney γ-glutamylcysteine synthetase.
J. Biol. Chem.1993. 268. 20578-20583. (PMID: 8104188)
(3) Orr WC, Radyuk
SN, Prabhudesai L, Toroser D, Benes JJ, Luchak JM, Mockett RJ, Rebrin I,
Hubbard JG, Sohal RS. Overexpression of glutamate-cysteine ligase extends
life span in Drosophila melanogaster. J Biol Chem. 2005. 280. 37331-37338.
(PMID: 16148000)
(4) Honda S, Matsuo M. Relationships between the
cellular glutathione level and in vitro life span of human diploid
fibroblasts. Exp Gerontol. 1988. 23. 81-86. (PMID: 3402554)
作成者
本田陽子、本田修二、田中雅嗣 20111125
Update 20120629