Abstrakt
GMT (gama-glutamyltransferáza) je membránově vázaný
enzym nacházející se ve tkáních, které se podílejí na absorpci a sekreci.
Katalyzuje přenos gama‑glutamylu z glutathionu na aminokyselinu a
umožňuje tak transport aminokyseliny přes buněčnou membránu. Vyskytuje se
hlavně v játrech, ledvinách, tenkém střevě a v prostatě. Stanovení
aktivity GMT v séru se využívá pro posouzení hepatobiliárních onemocnění.
Terminologie
g‑glutamyltransferáza; systematický
název: (5‑L‑glutamyl)‑peptid : aminokyselina 5‑glutamyltransferáza
Synonyma
GMT, GGT, g‑glutamyltransferasa,
gama‑glutamyltransferáza, glutamyltranspeptidáza
Klasifikační kódy
EC 2.3.2.2 (kódové číslo přiřazované enzymům Komisí pro
názvosloví při Mezinárodní unii pro biochemii a molekulární biologii ‑ IUBMB.
Číslování zavedeno v roce 1961, EC = Enzyme Commission)
Odkazy na jiné relevantní
dokumenty, další informace
Poruchy
gama-glutamylového cyklu
Chemická a fyzikální
charakteristika, struktura a povaha analytu
Membránově vázaný enzym, jeho aktivní centrum směřuje
k luminálnímu povrchu buněk, v jejichž cytoplazmatické membráně se
vykytuje. Proteinová část glykoproteinové molekuly je složená ze dvou
polypeptidových řetězců (lehkého a těžkého), které vznikají z jednoho
prekurzorového polypeptidu. Lehký řetězec je složen ze 189, těžký ze 351
aminokyselin, aktivní centrum se nachází na lehkém řetězci.
Posttranslačně také vznikají multimolekulové izoformy
GMT.
Role v metabolismu
Podle názvosloví enzymů patří GMT mezi transferázy
(2. třída enzymů, viz. EC 2.x.x.x) přenášející acylové skupiny
(EC x.3.x.x), konkrétně aminoacyly (EC x.x.2.x). Katalyzuje reakci
při níž se z peptidu obsahujícího g‑glutamylový zbytek
odštěpí g‑glutamyl, který je přenesen na
aminokyselinu za vzniku dipeptidu: (5‑L‑glutamyl)‑peptid + aminokyselina = peptid + 5‑L‑glutamylaminokyselina.
GMT se v některých tkáních podílí na transportu
aminokyselin přes buněčnou membránu. Aminokyselina se naváže do aktivního
centra enzymu, které je vně buňky. Aby mohlo dojít k uvolnění aminokyseliny
do cytoplazmy, musí se snížit schopnost transportního mechanismu svůj substrát
vázat. Přenosem g‑glutamylu na tuto
aminokyselinu se tak vytvoří dipeptid, který je z molekuly enzymu uvolněn.
Jako peptid poskytující g‑glutamylový zbytek
slouží tripeptid glutathion
(gamaglutamylcysteinylglycin = GSH). g‑glutamyl může být
přenesen na různé aminokyseliny kromě prolinu, akceptorem však může být i
dipeptid nebo voda. Energie pro transport aminokyseliny přes membránu se tak získává rozštěpením
vazby glutathionu, uvolňuje se cysteinylglycin. Po transportu je dipeptid v
cytoplazmě jiným enzymem rozštěpen na původní aminokyselinu a 5‑oxoprolin.
GSH musí být opět resyntetizován (tzv. gamaglutamylový cyklus), na jeho obnovu
se spotřebovávají 3 ATP. Vzhledem k jiným možnostem přenosu aminokyselin
přes membránu, které jsou méně energeticky náročné, má tento transportní
mechanismus, zvaný skupinová translokace, pravděpodobně menší význam. Má však
vysokou kapacitu, je rychlý, proto je zvláště důležitý v ledvinových
epiteliálních buňkách.
Glutathion je buňkou využíván např. jako konjugační
činidlo při biotransformačních reakcích nebo jako antioxidační látka, chránící
buňku před různými oxidanty. GMT hraje klíčovou roli v metabolismu této,
pro buňku velmi významné, sloučeniny.
Zdroj (syntéza, příjem)
Polypeptidový řetězec je
syntetizován na ribosomech jako prekurzor, obsahující 569 aminokyselin (Mr = 61 382).
Byly popsány 4 geny GGT na 22. chromozómu (22q11.1-q11.2). Po posttranslační
modifikaci je enzym tvořen dvěma řetězci, které vznikají z původního
jednořetězcového prekurzoru. Molekula GMT je glykosylována.
Deficit enzymu vede ke
glutathionurii (OMIM 231950) s příznaky mentální retardace, absencemi až
epileptickými záchvaty, zvýšenými koncentracemi glutathionu v plazmě a
moči.
Distribuce v organismu, obsah
ve tkáních
Široce rozšířen ve tkáních, které se podílejí na
absorpci a sekreci. V játrech se vyskytuje hlavně v periferní zóně
lobulů, která je bohatá na žlučové epitelové buňky. Fetální játra mají vysokou
aktivitu GMT všude. V hepatocytu je GMT součástí endoplazmatického
retikula, v buňkách žlučovodů se nachází v cytoplazmatické membráně.
V ledvinách je enzym přítomen v tubulárních buňkách (aktivita
vztažená na 1 g tkáně je větší než v játrech). GMT se také
vyskytuje v buňkách tenkého střeva a duktálních buňkách pankreatu. Ve
vysokém množství jej nacházíme v buňkách prostaty.
V krvi se vyskytuje vždy jen enzym jaterního
původu. Aktivita GMT ve žluči je 10krát vyšší než v plazmě. Při lézi
tubulárních buněk ledvin se může GMT objevit i v moči.
Literatura
Barrett, A. J. a kol.: Enzyme Nomenclature. Academic
Press, Inc., San Diego, 1992. ISBN 0‑12‑227165‑3
Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with
Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc.,
New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2
Racek, J. et al: Klinická biochemie, 1. vydání. Galén,
Praha, 1999. ISBN 80‑7262‑023‑1. Karolinum, Praha, 1999.
ISBN 80‑7184‑971‑5
Jacobs, D. S. (editor): Laboratory Test Handbook, 3rd
ed. with Key Word Index. Lexi‑Comp Inc., Hudson, 1994. ISBN 0‑916589‑12‑9
ExPASy,
Enzyme Nomenclature Database [online].
Swiss Institute of Bioinformatics, Ženeva, release 27.0, říjen 2001(cit.
listopad 2001). Dostupné z URL http://www.expasy.ch/enzyme
Masopust, J.: Klinická biochemie. Požadování a hodnocení
biochemických vyšetření. Karolinum, Praha, 1998. ISBN 80‑7184‑649‑3
Autorské poznámky
Vladimíra Kvasnicová
recenze Jaroslav Racek