Glutation S-transferaza (GST) este o proteină care ajută la reducerea stresului oxidativ în celule. O parte a acestei funcții este mediată de eliminarea medicamentelor parțial metabolizate și a compușilor toxici naturali din organisme. În plus, are roluri în sinteza steroizilor și a altor compuși regulatori complecși în celulele mamiferelor. Există o serie de tipuri diferite de GST localizate în diferite compartimente celulare, formând o familie mare de enzime. Ele catalizează transferul de glutation pentru a reduce un compus oxidat.
Rolul clasic pentru glutation S-transferaza este în conjugarea compușilor străini, cunoscuți ca xenobiotice. Astfel de compuși pot varia de la medicamente eliberate pe bază de prescripție medicală la toxine pe care oamenii le-au întâlnit în dieta lor până la pesticide și poluanți de mediu. Plantele conțin o serie de compuși toxici, în timp ce ciupercile contaminează uneori stocurile de alimente și produc micotoxine. Dacă astfel de compuși sunt lipofili sau au tendința de a se dizolva în membrane, de obicei sunt detoxificați printr-un sistem în două faze în membranele ficatului.
Faza I de detoxifiere implică frecvent enzimele citocromului P450, care introduc o moleculă de oxigen din aer în compusul care este detoxificat. Glutation S-transferazele pot efectua detoxifierea de Faza II prin conjugarea grupării –OH. Aceasta implică transferul de glutation la fragmentul de oxigen. Formarea grupului modificat face, în general, compușii mai solubili în apă și pot fi excretați din organism prin urină. Ocazional, aceste reacții fac un compus mai cancerigen.
Speciile reactive de oxigen (ROS), cum ar fi peroxizii și radicalii liberi, contribuie la stresul oxidativ în celule. Acest lucru poate deteriora membranele, proteinele și ADN-ul – contribuind la deteriorarea țesuturilor. Prezența unui exces al acestor compuși a fost legată de îmbătrânirea accelerată. Glutation S-transferaza poate ajuta la neutralizarea acestor molecule și acționează ca un antioxidant celular.
Alte tipuri de glutation S-transferaza pot fi, de asemenea, implicate în sinteza moleculelor de semnalizare complexe. De exemplu, aceștia sunt implicați în biosinteza eicosanoidelor, un grup de compuși complecși care includ moleculele de semnalizare leucotriene și prostagladina. În plus, acest tip de enzimă este parțial implicat în biosinteza hormonilor testosteron și progesteron.
Există un număr mare de forme diferite de glutation S-transferază. Unele se găsesc în citosol, în timp ce altele sunt microzomale sau mitocondriale. Se găsesc la animale, plante și bacterii. Glutation S-transferazele au un număr de familii diferite, multe dintre ele conținând mai mulți membri per familie. Prezența unei astfel de super-familii permite enzimelor să aibă o gamă largă de funcții specializate.