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.
LiteraturaOSN-E
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