细菌中谷胱甘肽的研究进展[摘要]谷胱甘肽（GSH）广泛存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中，是其中含量最丰富的含巯基小分子肽。部分细菌可在体内直接合成GSH，也有部分细菌可从外界获得GSH。GSH在细菌体内参与代谢中的氧化还原反应，并通过酶促反应维持体内的平衡。而这种平衡在细菌面对生长过程中来自环境和自身代谢所造成的高氧、高渗透压、药物、金属离子等各种变化时，能够直接或间接的发挥抵抗作用。本文将就GSH在细菌中的合成、代谢平衡及主要的作用进行综述。[关键词]谷胱甘肽；细菌；稳态；抗氧化[]R446[文献标识码]A[]1673-7210（2018）04（c）-0021-04ResearchProgressofGlutathioneinBacteriaLIChenglong1LIUXianghong1WUYeke21.SchoolofMedicine，UniversityofElectronicScienceandTechnology，SichuanProvince，Chengdu610054，China；2.SchoolofClinicalMedicine，ChengduUniversityofofTCM，SichuanProvince，Chengdu610072，China[Abstract]Glutathioneisasmallmoleculepeptidethatisoneofthemostabundantthiolspresentingram-negativebacteriaandmostgram-positivebacteria.Somebacteriacansynthesisglutathionedirectly，somemayacquireglutathioneformexternalenvironment.Bacteriaencountervariousstressconditionsfromtheenvironmentandtheirownmetabolites，suchasoxidativestress，osmoticstressandotherstressescomingfromchlorinecompounds，metalionsandsoon.Glutathionecanprotectsthebacterialcellsfromthesestressdamagedirectlyorindirectly.Thisistoreviewthesynthesis，metabolicbalanceandmainrolesofGlutathioneinbacteria.[Keywords]Glutathione；Bacteria；Homeostasis；Antioxidant谷胱甘肽（glutathione，GSH）?V泛分布于多种生物体内[1]。在细菌领域，主要存在于革兰阴性菌和部分革兰阳性菌中，包括蓝藻细菌和变形菌门[2]。GSH是细菌体内最主要的、含量最丰富的含巯基的小分子肽。1888年首次从酵母中分离出天然型GSH起[3]，GSH的研究就没有中断。在1921年，Hopkins第一次将其作为化合物进行了分离，并命名为谷胱甘肽[4]；1929年，GSH的三肽结构被证实[5]，这为进一步合成并研究GSH的生物作用打下了基础。GSH在细菌中的分布溶度通常较高，0.1～10mmol/L不等，但它在细胞内的总量分布却并不均匀。通常情况下，大多数的GSH都分布于细胞质中，含量大约占到了总量的90%[6]。GSH既能通过二硫键的形成来阻止蛋白质的氧化，也能通过作为GPx的底物，抑制脂质的过氧化，从而起到抗氧化的作用[7]。除了抗氧化作用，GSH在细菌细胞内还起了诸多其他作用：例如抵抗渗透压[8]、对细胞内钾离子通道活性调控[9]、对毒性物质的抵抗等[10]。本综述将从GSH在细菌中的生物合成、细胞体内含量的平衡及其在细菌中的主要作用三个方面进行概述。1GSH的合成通常情况下，细菌能够在体内自发的合成GSH，以维持其含量。GSH合成过程可分为两步：（1）（2）GSH的合成过程由ATP水解提供能量，此过程中涉及到了两种酶的催化：γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamate-cysteineligase，GCS）及谷胱甘肽合酶（glutathionesynthetase，GS）[11]。首先，一个谷氨酸分子（L-Glu）和一个半胱氨酸（L-Cys）分子通过GCS催化生成γ-谷氨酰半胱氨酸（γ-Glu-Cys）[12]；之后后者与一个甘氨酸分子（Gly）在谷胱甘肽合酶的作用下，结合形成GSH[13]。通常来说，γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合酶分别由gshA基因与gshB基因编码形成[2]；但研究发现，在一些革兰阳性菌，如肠球菌、链球菌、李斯特菌等中，虽然细菌缺少GshB基因，却依然能够产生大量的GSH，可能是因为细胞中的γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶却可以同时完成两个反应的催化作用，从而使得反应能够正常进行[14]。2GSH的代谢GSH在细菌体内的合成分为两步进行。第一步反应：GCS催化生成γ-谷氨酰半胱氨酸。在其中，GCS的活性与细菌体内GSH的含量构成了一种反馈抑制，同时，细胞内谷氨酸盐的含量对半胱氨酸的浓度有限制作用。第二步反应：GS催化甘氨酸与γ-谷氨酰半胱氨酸结合形成GSH[15]。正常情?r下，GSH在细菌体内浓度的维持，一方...