杨 晨,耿月攀,田 然

(南京师范大学生命科学学院,江苏 南京 210023)

1 GST的发现

对GSTs的研究最早可追溯到1961年,Booth等[1]在小鼠肝脏细胞提取液中发现一种能催化GSH与 2氯-4硝基苯反应的酶;1978年,Lawrence等[2]确定小鼠肝脏组织中存在一种不含硒的谷胱甘肽过氧化物酶,命名为谷胱甘肽转移酶,标志着第一个哺乳动物GST基因的发现,开启了GST分子生物学研究的先河.

2 GST的分类和命名

哺乳动物GST目前分为3类:可溶性胞质GST(cytosolic)、线粒体GST(mitochondrial)和微粒体GST(microsomal). 可溶性胞质GST是由两个亚基构成的同源或者异源二聚体,每个亚基分子量约为23 kDa～30 kDa,由199～244个氨基酸组成. 亚基的不同组合形成多种同工酶,大大增加了GST在哺乳动物中的多样性,据现有研究报道,哺乳动物具有15～20个可溶性胞质GST[3]. 尽管对于GST的分类目前没有统一的标准,但前人根据染色体位置、亚基结构、氨基酸序列的相似性以及酶学特性等,将哺乳动物可溶性胞质GST分为alpha(α)、mu(μ)、pi(π)、theta(θ)、sigma(σ)、omega(ω)和zeta(ζ)等7类,同一类序列相似度大于40%,而各类间序列相似性小于25%.

可溶性胞质GST每个亚基均由独立的基因编码. 例如:α、μ、π、θ、σ、ω和ζ分别由GSTA、GSTM、GSTP、GSTT、GSTS和GSTZ编码,每个基因分别由7、8、7、5、5、5和8个外显子组成. 随着基因组测序技术的发展以及生物信息学研究工具的开发,越来越多的基因注释和染色体图谱的构建,揭示了GST基因在生物体中的基因组分布. 以人为例,人α-GST同工酶由5个功能基因(GSTA1-5)和7个假基因(GSTAP1-7)编码,聚为一簇,位于6号染色体上. μ-GST包含5个成员,由GSTM1-5基因编码,位于1号染色体,表明GST基因由基因复制进化而来,形成不同的GSTs. π、θ、σ、ω和 ζ-GST分别位于11、22、4、10和……