Glutathion in Pflanzen: ein integrierter Überblick

Pflanzen können ohne Glutathion (γ-Glutamylcysteinylglycin) oder γ-Glutamylcystein-haltige Homologe nicht überleben. Die Gründe, warum dieses kleine Molekül unentbehrlich ist, sind nicht vollständig verstanden, aber es kann gefolgert werden, dass Glutathion Funktionen in der Pflanzenentwicklung hat, die von anderen Thiolem oder Antioxidantien nicht übernommen werden können. Zu den bekannten Funktionen von Glutathion gehören Rollen in biosynthetischen Wegen, Entgiftung, antioxidative Biochemie und Redox-Homöostase. Glutathion kann auf vielfältige Weise mit Proteinen durch Thiol-Disulfid-Austausch und verwandte Prozesse interagieren. Seine strategische Position zwischen Oxidantien wie reaktiven Sauerstoffspezies und zellulären Reduktionsmitteln macht das Glutathionsystem perfekt konfiguriert für Signalübertragungsfunktionen. In den letzten Jahren wurde erheblicher Fortschritt im Verständnis der Glutathionsynthese, -abbau und -transport erzielt, insbesondere in Bezug auf die zelluläre Redox-Homöostase und verwandte Signalisierung unter optimalen und Stressbedingungen. Hier skizzieren wir die wichtigsten jüngsten Fortschritte und diskutieren, wie Veränderungen im Glutathionstatus, wie sie während von Stress beobachtet werden, an Signaltransduktionskaskaden teilnehmen können. Die Diskussion hebt einige der Probleme rund um die Regulation des Glutathiongehalts, die Kontrolle des Glutathion-Redox-Potenzials und wie die Funktionen von Glutathion und anderen Thiolem integriert werden, um den photorespiratorischen und respiratorischen Stoffwechsel fein abzustimmen und phytohormonelle Signalwege durch angemessene Modifizierung empfindlicher Protein-Cysteinreste zu modulieren.