ホモシステイン依存性グルタチオン合成の酸化還元調節

特定の組織では、グルタチオン生合成はトランス硫酸経路を介してメチオニン代謝に関連しています。後者は、シスタチオニンベータシンナゼによって触媒された反応で、システインとガンマ - シスタチオーゼによるアルファケトグルタル酸アルファ酸塩酸塩の切断で触媒された反応で、ホモシステインとセリンをシスストチオニンに凝縮します。システインはグルタチオン生合成における制限アミノ酸であり、私たちの研究室での研究は、グルタチオンのシステインの約50％がヒト肝細胞のホモシステインに由来することを示しています。この研究では、ヒト肝腫細胞株HepG2のトランス硫酸経路を介したホモシステインのフラックスに対する抗酸化物質と抗酸化物質の影響を調べました。我々の研究は、ピロリジンジチオカルバメートとブチル化ヒドロキシアニゾールが、酸化促進剤、H（2）O（2）および三次ブチル酸化物で以前に観察されていたように、トランス硫酸化経路を介してホモシステインのフラックスを促進することを明らかにしています。対照的に、カタラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ、ビタミンEの水溶性誘導体などの抗酸化物質は、逆効果を誘発し、硫酸化経路を介してホモシステインの流束が減少します。これらの研究は、プロ酸化促進剤および抗酸化物質へのトランス硫酸化経路の相互感受性の最初の証拠を提供し、グルタチオン生合成経路の上流半分（すなわち、システイン生合成につながる）は、ウェルの調節と同様に酸素感受性があることを示しています。 - 下流の半分（システインからグルタチオンにつながる）、すなわち、ガンマ - グルタミル - シュタインリガーゼとグルタチオンシンテターゼの診断された酵素。

In certain tissues, glutathione biosynthesis is connected to methionine metabolism via the trans-sulfuration pathway. The latter condenses homocysteine and serine to cystathionine in a reaction catalyzed by cystathionine beta-synthase followed by cleavage of cystathionine to cysteine and alpha-ketoglutarate by gamma-cystathionase. Cysteine is the limiting amino acid in glutathione biosynthesis, and studies in our laboratory have shown that approximately 50% of the cysteine in glutathione is derived from homocysteine in human liver cells. In this study, we have examined the effect of pro- and antioxidants on the flux of homocysteine through the trans-sulfuration pathway in the human hepatoma cell line, HepG2. Our studies reveal that pyrrolidine dithiocarbamate and butylated hydroxyanisole enhance the flux of homocysteine through the trans-sulfuration pathway as has been observed previously with the pro-oxidants, H(2)O(2) and tertiary butyl hydroperoxide. In contrast, antioxidants such as catalase, superoxide dismutase and a water-soluble derivative of vitamin E elicit the opposite effect and result in diminished flux of homocysteine through the trans-sulfuration pathway. These studies provide the first evidence for the reciprocal sensitivity of the trans-sulfuration pathway to pro- and antioxidants, and demonstrate that the upstream half of the glutathione biosynthetic pathway (i.e. leading to cysteine biosynthesis) is redox sensitive as is the regulation of the well-studied enzymes in the downstream half (leading from cysteine to glutathione), namely, gamma-glutamyl-cysteine ligase and glutathione synthetase.