Glutation S-transferas (GST) är ett protein som hjälper till att minska oxidativ stress i celler. En del av denna funktion förmedlas genom att eliminera delvis metaboliserade läkemedel och naturliga giftiga föreningar i organismer. Dessutom har det roller i syntesen av steroider och några andra komplexa regulatoriska föreningar i däggdjursceller. Det finns ett antal olika typer av GST lokaliserade till olika cellulära avdelningar och bildar en stor enzymfamilj. De katalyserar överföringen av glutation för att reducera en oxiderad förening.
Den klassiska rollen för glutation S-transferas är i konjugeringen av främmande föreningar, kända som xenobiotika. Sådana föreningar kan sträcka sig från receptbelagda läkemedel till toxiner som människor har stött på i sina dieter till bekämpningsmedel och miljöföroreningar. Växter innehåller ett antal giftiga föreningar, medan svampar ibland förorenar livsmedelslagren och producerar mykotoxiner. Om sådana föreningar är lipofila eller tenderar att lösas upp i membran, avgiftas de vanligtvis av ett tvåfassystem i leverns membran.
Fas I av avgiftning involverar ofta cytokrom P450-enzymer, som introducerar en syremolekyl från luften i föreningen som avgiftas. Glutation S-transferaser kan utföra fas II-avgiftning genom att konjugera –OH-gruppen. Detta involverar överföring av glutation till syredelen. Bildandet av den modifierade gruppen gör i allmänhet föreningarna mer lösliga i vatten, och de kan utsöndras från kroppen i urinen. Ibland gör dessa reaktioner en förening mer cancerframkallande.
Reaktiva syrearter (ROS), såsom peroxider och fria radikaler, bidrar till oxidativ stress i celler. Detta kan skada membran, proteiner och DNA – vilket bidrar till vävnadsskada. Närvaron av ett överskott av dessa föreningar har kopplats till påskyndat åldrande. Glutation S-transferas kan hjälpa till att neutralisera dessa molekyler och fungerar som en cellulär antioxidant.
Andra typer av glutation S-transferas kan också vara involverade i syntesen av komplexa signalmolekyler. Till exempel är de involverade i biosyntesen av eikosanoider, en grupp av komplexa föreningar inklusive signalmolekylerna leukotriener och prostagladin. Dessutom är denna typ av enzym delvis involverad i biosyntesen av hormonerna testosteron och progesteron.
Det finns ett stort antal olika former av glutation S-transferas. Vissa finns i cytosolen, medan andra är mikrosomala eller mitokondriella. De finns i djur, växter och bakterier. Glutation S-transferaser har ett antal olika familjer, med många som innehåller flera medlemmar per familj. Närvaron av en sådan superfamilj gör det möjligt för enzymerna att ha ett brett spektrum av specialiserade funktioner.