Глутатион — самый короткий настоящий пептид в этом каталоге: три остатка, 307,3 г/моль, запись γ-Glu-Cys-Gly. Греческая буква — не украшение. Она фиксирует, что первая пептидная связь образована «не тем» карбоксилом — тем, что на боковой цепи глутамата, а не тем, что в основной цепи, — и этот единственный факт объясняет большую часть необычного в молекуле.
Второе, что стоит знать, — про её единственный атом серы. Он принадлежит цистеину и представляет собой свободный тиол, а свободному тиолу хочется быть половиной дисульфида. Две молекулы глутатиона окисляются в одну молекулу дисульфида глутатиона — другое соединение с другой массой, — и флакон, подписанный как восстановленная форма, всегда медленно движется к окисленной.
- Восстановленный глутатион (GSH): C10H17N3O6S, 307,3 г/моль, CAS 70-18-8 (PubChem CID 124886).
- γ-Glu-Cys-Gly — глутамат присоединён через карбоксил боковой цепи, который обычные пептидазы не расщепляют.
- Единственная сера — свободный тиол цистеина; дисульфидного мостика внутри молекулы нет.
- Две GSH окисляются в один дисульфид глутатиона (GSSG): C20H32N6O12S2, 612,6 г/моль (PubChem CID 65359) — две молекулы минус два водорода.
- Сертификат на это соединение обязан говорить, сколько восстановленной формы, а сколько уже димера; один процент чистоты этого не говорит.
Что записывает γ
У глутамата две карбоксильные группы: одна в основной цепи — α-карбоксил, который есть у каждой аминокислоты, — и одна на конце боковой цепи, γ-карбоксил. Обычная пептидная связь с глутаматом использует α-карбоксил. В глутатионе цистеин присоединён к γ-карбоксилу, отчего у глутамата свободны и α-карбоксил, и α-амин: у молекулы, по сути, целая аминокислота висит с одного конца на боковой цепи.
Следствие практическое. Ферменты, разбирающие пептиды, — пептидазы — узнают α-пептидные связи, а эта не такая. Обычные пептидазы γ-глутамильную связь не трогают; для неё существует отдельный класс ферментов, γ-глутамилтранспептидазы. Поэтому трёхостаточный пептид выживает там, где трёхостаточному пептиду выживать не положено, и это свойство связи, а не какого-либо утверждения.
Одна сера и что она с собой делает
В формуле C10H17N3O6S ровно одна сера — на цистеине, в виде тиола, группы S–H. Тиолы окисляются: два тиола отдают по водороду и соединяются через серу в дисульфид, S–S. Сделайте это с двумя молекулами глутатиона — и продукт будет одной молекулой дисульфида глутатиона, GSSG.
Арифметика проверяется по двум формулам. Дважды C10H17N3O6S — это C20H34N6O12S2; уберите два водорода, потерянные при образовании связи S–S, и получится C20H32N6O12S2, то есть GSSG. В массах: 2 × 307,32 = 614,64, минус 2 × 1,008 = 612,62 — PubChem даёт для GSSG 612,6. Ничего не добавилось: две молекулы стали одной и потеряли на двоих два водорода.
