글루타치온

글루타치온은 생물체에서 항산화제로 이용되는 화합물로서, 자유라디칼, 과산화물, 지질 과산화물, 중금속 등과 같은 활성산소종에 의한 세포내 구성 요소의 손상을 방지하는 역할을 수행한다. 글루타치온은 구조적으로 볼 때 일종의 트리펩티드(tripeptide)로서 글루탐산 측쇄의 카르복실기와 시스테인 사이에 감마 펩티드 연결을 가지고 있는 형태로 존재하며, 시스테인 잔기의 카르복실기는 글리신과 정상적인 펩티드결합으로 연결되어 있다.

글루타치온의 화학 구조 (출처: )

목차

생물체 내에서 글루타치온은 환원 상태인 글루타치온(glutathione; GSH) 또는 산화된 2황화 글루타치온(glutathione disulfide; GSSG) 상태로 존재할 수 있다. 세포 내에 존재하는 글루타치온의 환원형과 산화형의 상대적인 비율은 세포내 산화적 스트레스의 상태에 따라 변화한다. 산화적 스트레스를 받지 않는 건강한 세포 상태일 때 환원형인 GSH 비율이 90% 이상이 된다. 환원 상태에서 시스테인 잔기의 티올 그룹이 환원 당량(reducing equivalent)으로 작용하여 GSSG가 생성되며, GSSG는 NADPH의 환원 작용을 통해 GSH로 전환된다.

글루타치온의 가장 잘 알려진 생체내 기능은 항산화제로서 활성산소종인 과산화물과 자유라디칼을 중화시키는 기능이다. 이외에도 글루타치온은 산화적 스트레스와 관련된 산화 환원 전위의 유지에도 기능하며, 여러 물질대사 과정에도 참여하는 등 생물체에서 다양한 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다.

특히, 식물에서 글루타치온은 글루타치온-아스코르브산 회로(glutathione-ascorbate cycle)의 구성요소로서 세포 내에서 독성 효과를 나타내는 과산화수소를 감소시키는 데 있어서 중요한 역할을 수행한다. 글루타치온은 또한 식물 병원균들에 대한 방어 메커니즘에서도 전자 공여체, 기질 등으로 이용되는 등 다양한 스트레스 반응을 조절하는 구성 요소로서 작용한다.¹⁾

글루타치온은 항산화제로서 당뇨병, 암, 알츠하이머, 후천성 면역결핍증, 노화, 낭포성 섬유증 등의 다양한 사람의 질환에 대해 일정한 생리적 효과를 나타낸다는 연구 결과들이 보고된 바 있지만, 아직 구체적인 약리 기전이 정확하게 규명되지는 않은 상태이다.

1. Noctor G, Foyer CH (1998) Ascorbate and Glutathione: Keeping Active Oxygen Under Control. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 49: 249–279