S-transferaza glutationowa (GST) to białko, które pomaga zmniejszyć stres oksydacyjny w komórkach. Część tej funkcji jest pośredniczona przez eliminację częściowo metabolizowanych leków i naturalnych związków toksycznych z organizmów. Ponadto odgrywa rolę w syntezie steroidów i niektórych innych złożonych związków regulatorowych w komórkach ssaków. Istnieje wiele różnych typów GST zlokalizowanych w różnych przedziałach komórkowych, tworząc dużą rodzinę enzymów. Katalizują przenoszenie glutationu w celu redukcji utlenionego związku.
Klasyczna rola S-transferazy glutationowej polega na sprzęganiu obcych związków, znanych jako ksenobiotyki. Takie związki mogą obejmować leki na receptę, toksyny, które ludzie napotkali w swojej diecie, pestycydy i zanieczyszczenia środowiska. Rośliny zawierają szereg toksycznych związków, a grzyby czasami zanieczyszczają zapasy żywności i wytwarzają mikotoksyny. Jeśli takie związki są lipofilowe lub mają tendencję do rozpuszczania się w błonach, to zwykle są one detoksykowane przez układ dwufazowy w błonach wątroby.
Faza I detoksykacji często obejmuje enzymy cytochromu P450, które wprowadzają jedną cząsteczkę tlenu z powietrza do detoksykowanego związku. S-transferazy glutationowe mogą przeprowadzić detoksykację fazy II poprzez sprzęganie grupy –OH. Wiąże się to z przeniesieniem glutationu do cząsteczki tlenu. Powstawanie grupy zmodyfikowanej na ogół sprawia, że związki są lepiej rozpuszczalne w wodzie i mogą być wydalane z organizmu wraz z moczem. Czasami reakcje te powodują, że związek staje się bardziej rakotwórczy.
Reaktywne formy tlenu (ROS), takie jak nadtlenki i wolne rodniki, przyczyniają się do stresu oksydacyjnego w komórkach. Może to uszkodzić błony, białka i DNA – przyczyniając się do uszkodzenia tkanek. Obecność nadmiaru tych związków powiązano z przyspieszonym starzeniem. S-transferaza glutationowa może pomóc w neutralizacji tych cząsteczek i działa jako przeciwutleniacz komórkowy.
Inne rodzaje S-transferazy glutationowej mogą być również zaangażowane w syntezę złożonych cząsteczek sygnałowych. Na przykład biorą udział w biosyntezie eikozanoidów, grupy złożonych związków zawierających cząsteczki sygnalizacyjne: leukotrieny i prostagladynę. Dodatkowo ten typ enzymu jest częściowo zaangażowany w biosyntezę hormonów testosteronu i progesteronu.
Istnieje wiele różnych form S-transferazy glutationowej. Niektóre znajdują się w cytozolu, podczas gdy inne są mikrosomalne lub mitochondrialne. Znajdują się w zwierzętach, roślinach i bakteriach. S-transferazy glutationowe mają wiele różnych rodzin, z których wiele zawiera wielu członków na rodzinę. Obecność takiej nadrodziny umożliwia enzymom pełnienie szerokiego wachlarza wyspecjalizowanych funkcji.