Glutationi -reduktaasi (GSR) on entsyymi, joka auttaa suojaamaan soluja hapetusstressin tuhoilta. Hapettuneet tuotteet, kuten vapaat radikaalit ja peroksidit, voivat vahingoittaa solukomponentteja, aiheuttaa mutaatioita ja mahdollisesti nopeuttaa ikääntymistä. Ne ovat erityisen vahingollisia punasolujen kalvoille ja voivat aiheuttaa niiden puhkeamisen, mikä aiheuttaa hemolyyttisen anemian. Pelkistetty glutationi voi kääntää tämän hapetuksen, mutta se hapettuu prosessin aikana. GSR käyttää muita solukomponentteja tuodakseen glutationin takaisin alennettuun tilaansa, jotta se voi edelleen toimia solujen antioksidanttina.
GSR -entsyymejä on kaikkialla ja niitä esiintyy kaikissa nisäkässoluissa. Tämän tyyppisellä entsyymillä on rikkimolekyyli aktiivisessa kohdassa. Pelkistetyllä glutationilla on tähän rikkiin sitoutunut vetyryhmä, ja sitä kutsutaan GSH: ksi. Jos glutationi hapettuu, rikkiryhmät menettävät kumpikin elektronin ja sitoutuvat toisiinsa GSSG: nä.
Jotta glutationireduktaasi vähentää hapetettua glutationia GSH: ksi, jota solut tarvitsevat, tarvitaan NADPH -niminen yhdiste. Se lahjoittaa vetyryhmän. Tämä johtaa siihen, että jokaiselle GSSG -molekyylille syntyy kaksi GSH -molekyyliä.
Useimmissa soluissa tapahtuu monia oksidatiivisia ja pelkistäviä reaktioita mitokondrioissa, solun uunissa. Punasoluista puuttuu kuitenkin mitokondrioita. Ne ovat siten erityisen alttiita hapettumiselle. Jos soluista puuttuu riittävä määrä glutationi -reduktaasia, kalvot voivat hapettua ja rikkoutua. Tämä punasolujen häviäminen voi johtaa verisairauteen, joka tunnetaan nimellä hemolyyttinen anemia.
Voi olla useita syitä siihen, että glutationi -reduktaasin toiminta on riittämätöntä. Solut saattavat saada riittävästi GSR: ää, mutta niistä saattaa puuttua riittävä määrä NADPH: ta. Tämän kofaktorin alkuperäinen lähde on glukoosin hajoamisesta pentoosifosfaattireitillä. Joiltakin ihmisiltä puuttuu entsyymi tällä reitillä, joka tunnetaan nimellä glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasi. Tämä aineenvaihduntavirhe voi epäsuorasti johtaa riittämättömään määrään NADPH: ta, joten aktiivista glutationi -reduktaasia ei ole riittävästi punasoluissa.
Riittämätön määrä riboflaviinia voi olla toinen syy glutationiduktaasin vähenemiseen. Tämä voi johtua riittämättömästä riboflaviinin määrästä ruokavaliossa. Toinen mahdollisuus on, että henkilö voi kuluttaa tarpeeksi riboflaviinia, mutta hänellä voi olla aineenvaihduntaongelmia vitamiinien imeytymisessä. Joillakin ihmisillä on geneettinen taipumus tuottaa riittämättömiä määriä glutationi -reduktaasia, mutta tämä tila on hyvin harvinainen.