Abstract
緒論麩胱甘□硫--移轉□的一般性質▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔麩胱甘□硫--移轉□(GST) 是一群酵素，可催化麩胱甘□(GSH) 與多種親電子受質間的結合反應。這些GSH 衍生物因為親水性提高了，又可接受進一步的代謝，所以能更快地排出體外。除此之外，GSH 也涉及前列腺素的異構化與有機過氧化物的還原。並可攜帶某些非受質的疏水性物質，例如膽酸、膽紅素、各類藥物及甲狀腺素[1,2] 。為了應付各式各樣的化學異物，GST 幾乎遍佈所有受檢的生物。其歧異度亦非常之大。而在形形色色的生物體中，GST 的出現，還會有組織專一性，會隨年齡而變化，並可受到藥物的誘發[1,3] 。來自不同品種的GST ，分屬α、μ、π、與θ四個多重基因家族[4,5]。且為由同族次單元體所組成的同質或異質雙元體[1,3]。分離自哺乳動物細胞質內的GST ，多已經過詳實的鑑定與記錄。在大鼠及人類組織中，各鑑定出至少12種與8 種次單元[5,6]。比方說，大鼠GST 1 (Ya)、GST 2 (Yc) 及人類GST 1 與GST 2 屬於α族；大鼠GST 3 (Yb1)、GST 4 (Yb2)及人類GST μ屬於μ族；大鼠GST 7 及人類GST π屬於π族；而大鼠GST 5、GST 12 (Yrs) 及人類GST θ則屬於θ族。同族成員在物理、化學、免疫、酵素反應與結構上具有共通性 [1,2]。鳥類所受到的關注，要比哺乳動物來的少。Yeung 與Gidari [7]曾利用離子交換樹酯層析，與製備式等電點聚焦法，純化出一種pI質為8.9 的雙元蛋白質。由於僅藉層析法即可得到不只一個，具GST 活性的溶離份，顯示其GST 與哺乳動物的相仿，也包含了一群異構□。GST 的結構與功能分析▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔GST 可加速GSH 對親電子性受質的親核性攻擊。在每個次單元上，都備有距離頗近的GSH 結合位（G-位）及親電子受質結合位（H-位）。每當GST 與活性部位結合時，便會被酵素活化[1] 。Mannervik與Danielson曾經假設，GST 的活性部位有個能幫助GSH 硫醇基去質子化的鹼基。Armstrong及其同仁[8-10]也曾報導GST上有此種硫醇鹽陰離子(thiolateanion)的產生。GSH 硫醇基的pKa 在水溶液中時是9 ，到了活性部位上則降為6至7。穩定此硫醇鹽陰離子的力量，很可能來自一個帶正價的電場，例如魚精胺酸、離胺酸、組織胺酸、與α螺旋雙偶極[8,11]。結構分析之一：化學修飾法與定點突變法人們曾試圖運用化學修飾法來鑑定位於GST 活性部位上的胺基酸。結果顯示氫硫基(thiol)、胍基(guanidino)及咪唑基(imidazole) 可能會與受質結合，或是穩定硫醇鹽陰離子。然而，據此構築的定點突變株，卻並非都能驗證這些胺基酸的重要性。在活性部位附近，隱約存在著一個半胱胺酸。van Ommen及其同仁[12-14]，曾利用四氯-1,4-苯□(tetrachloro-1,4-benzoquinone, TCBQ) ，抑制了大鼠與人類α族、μ族及π族的GST。唯一不受抑制的是人類GST 1-1，而這個異構□中，恰巧沒有半胱胺酸。別的研究者也曾陸續報告，對硫醇基的修飾可降低π族（受到修飾者為半胱胺酸-47）[15,16]與α族GST 的活性[17]。然而若將大鼠GST 3-3 的三個半胱胺酸都改成絲胺酸，並不影響其酵素活性[18,19] 。不論是用化學修飾法或是定點突變法，在顯示魚精胺酸與GSH 的結合有關。當每莫耳的大鼠GST 1-2 上，有三莫耳的魚精胺酸與苯基乙二醛(phenylglyoxal) 作用後，這個酵素便受到抑制。而會與G-位結合的眼酸(ophthalmic acid) ，則能夠保護該酵素[20]。Stenberg利用定點突變法，發現與大鼠GST 1-2同屬α族的人GST 2-2上，有三個強保留性的魚精胺酸，涉及GSH 的結合或是酵素構形的穩定[21]。不過，魚精胺酸卻並非能降低GSH 硫醇基pKa 的胺基酸。組織胺酸就是Mannervik 與Danielson 曾經建議，能夠幫助GSH 硫醇基去質子化的胺基酸[1] 。Awasthi 等人[22]則用焦碳酸二乙酯(diethylpyrocarbonate, DEPC)，抑制了一種人類的μ族GST (GSTφ) 。GST 可以保護該酵素免受DEPC的抑制，他因此認定有一個組織胺酸位於G-位之上，並且對酵素活性極為重要。Andersson 與Morgenstern[23] 也從大鼠肝細胞膜GST 的研究上，得到類似的結論。但是，Wang等人[24]，Kong等人[25]，及Zhang 等人[11]，卻利用定點突變法分別顯示，組織胺酸並非α族，π族，及μ族GST 催化反應的必備胺基酸。