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學習重點 麩胱甘肽的組成：由麩胺酸、半胱胺酸與甘胺酸組成，是具有抗氧化功能的三肽。 麩胱甘肽循環：麩胱甘肽過氧化酶利用GSH清除過氧化物；麩胱甘肽還原酶利用NADPH將GSSG還原，補充GSH。 硒與同功酶：本單元所列GSHPx-1至GSHPx-4皆為含硒酵素；紅血球主要記GSHPx-1，血漿主要記GSHPx-3。 血漿硒的分布：硒蛋白P約結合血漿硒的50%至60%；此外，另一主要結合對象是GSHPx-3。 抗氧化酵素的分工：SOD處理超氧陰離子，GSHPx與catalase處理過氧化氫；哺乳動物SOD的金屬輔因子為銅、鋅或錳，不含鐵。 核心觀念 一、麩胱甘肽的組成與抗氧化基礎 麩胱甘肽（glutathione）由麩胺酸（glutamic acid／glutamate）、半胱胺酸（cysteine）、甘胺酸（glycine）依序組成，結構可寫成γ-麩胺醯—半胱胺醯—甘胺酸。麩胺酸以側鏈的γ-羧基，與半胱胺酸的胺基形成肽鍵；不是由麩胺酸提供「γ-胺基」。 其中，半胱胺酸提供硫氫基（－SH），是麩胱甘肽參與氧化還原反應的關鍵。兩個還原態麩胱甘肽（GSH）被氧化後，可透過雙硫鍵連結，形成氧化態麩胱甘肽（GSSG）。 胺基酸是否為麩胱甘肽的組成辨識重點 麩胺酸是英文為glutamic acid或glutamate 半胱胺酸是提供可參與氧化還原的硫氫基 甘胺酸是英文為glycine 麩醯胺酸否英文為glutamine，勿與麩胺酸混淆 丙胺酸、白胺酸、絲胺酸、甲硫胺酸否均不是此三肽的直接組成胺基酸 判斷合成原料時，應鎖定直接組成GSH的三種胺基酸。其他胺基酸即使可經代謝間接供應原料，也不能因此列入GSH的組成。 二、麩胱甘肽過氧化酶與還原酶的分工 麩胱甘肽過氧化酶（glutathione peroxidase，GPx或GSHPx）的主要功能，是利用GSH提供還原力，將過氧化氫或有機過氧化物還原，同時使GSH氧化成GSSG。它不負責合成或分解麩胱甘肽，也不負責將GSSG還原回GSH。 清除過氧化氫的反應為：H₂O₂＋2 GSH → 2 H₂O＋GSSG 清除有機過氧化物的反應可概括為：ROOH＋2 GSH → ROH＋H₂O＋GSSG其中ROOH代表有機過氧化物，包括脂質過氧化物。 麩胱甘肽還原酶（glutathione reductase）則利用NADPH提供還原力，將GSSG轉回GSH，使抗氧化循環得以持續。紅血球的NADPH主要來自磷酸戊糖途徑。 比較項目麩胱甘肽過氧化酶麩胱甘肽還原酶 主要任務清除過氧化物再生還原態麩胱甘肽 麩胱甘肽的變化GSH → GSSGGSSG → GSH 相關還原力來源直接利用GSH利用NADPH 三、含硒GSHPx的主要類型與分布 本單元著重的GSHPx-1至GSHPx-4，其活性位點含有硒半胱胺酸（selenocysteine），因此硒是維持其功能的重要微量元素。硒位於酵素中；GSH本身則由上述三種胺基酸構成，兩者不可混為一談。 辨識常見的四種類型時，應掌握下列分布與功能；不要將此分類延伸成「人體GPx家族只有四種」。 同功酶主要分布或功能記憶重點 GSHPx-1廣泛存在於細胞內，包括紅血球紅血球主要型別 GSHPx-2主要與腸胃道上皮的抗氧化保護有關腸道型 GSHPx-3存在於血漿等胞外液血漿、胞外型 GSHPx-4可直接還原磷脂質過氧化物保護細胞膜脂質 四、血漿硒的主要結合形式 硒蛋白P（selenoprotein P）是血漿中重要的硒運輸蛋白，約結合血漿硒的50%至60%。除此之外，血漿中的另一主要含硒蛋白是GSHPx-3。 白蛋白也可能攜帶部分硒，但在比較硒蛋白P以外的主要血漿含硒蛋白時，應掌握GSHPx-3。碘化甲狀腺素脫碘酶與硫氧化還原蛋白還原酶雖也屬含硒酵素，並非此處要辨識的主要血漿硒結合對象。 五、主要抗氧化酵素與金屬輔因子 活性氧包含自由基與非自由基物質。超氧陰離子屬自由基，過氧化氫則不是自由基，但兩者都需要抗氧化系統處理。SOD先將超氧陰離子轉為過氧化氫，再由GSHPx或catalase接續清除。 酵素主要處理對象與作用相關輔因子或成分 超氧化物歧化酶（SOD）將超氧陰離子轉為過氧化氫與氧氣哺乳動物為Cu/Zn型或Mn型 麩胱甘肽過氧化酶（GSHPx）利用GSH還原過氧化氫及有機過氧化物本單元所列主要類型含硒 過氧化氫酶（catalase）將過氧化氫分解成水與氧氣含鐵的血基質 哺乳動物的細胞質型與胞外型SOD含銅、鋅，粒線體基質中的SOD含錳。因此，哺乳動物SOD的輔因子可見Cu、Zn、Mn，不含Fe；這個判斷具有物種範圍，不宜擴大成所有生物的SOD都不含鐵。 琥珀酸去氫酶（succinate dehydrogenase）參與檸檬酸循環，也是電子傳遞鏈複合體II的成分，並非上述直接清除活性氧的主要抗氧化酵素。 常考陷阱 把glutamine當成glutamic acid：GSH含麩胺酸，不含麩醯胺酸；英文名稱只差一部分，仍須確實辨識。 以其他胺基酸替換三肽成員：甘胺酸是組成之一；丙胺酸、白胺酸、絲胺酸及甲硫胺酸均不是直接組成。 把過氧化酶當成還原酶：GSHPx清除過氧化物並消耗GSH；將GSSG轉回GSH的是麩胱甘肽還原酶。 將GSHPx的功能寫成合成或分解GSH：判斷關鍵是「分解或還原過氧化氫、過氧化物」，GSH只是反應中的還原力來源。 混淆紅血球與血漿：紅血球主要記GSHPx-1；血漿主要記GSHPx-3。硒蛋白P以外的主要血漿含硒蛋白也記GSHPx-3。 因catalase含鐵，就推論SOD也含鐵：各酵素輔因子不同；哺乳動物SOD辨識Cu、Zn、Mn，排除Fe。 將呼吸鏈酵素一律列入抗氧化酵素：琥珀酸去氫酶的主要功能是能量代謝，不能與SOD、GSHPx及catalase混列。 記憶口訣 「麩、半、甘，組成三；血球一，血漿三。」麩胱甘肽由麩胺酸、半胱胺酸、甘胺酸組成；GSHPx-1記紅血球，GSHPx-3記血漿。 「SOD清超氧，過氧再交兩酵素；過氧酶用甘肽，還原酶補甘肽。」超氧陰離子先由SOD處理；生成的過氧化氫再交給GSHPx或catalase清除。