谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）

　　谷胱甘肽过氧化物酶是动物体内最早发现的硒蛋白，也是多数细胞中含量最丰富的硒蛋白，人类谷胱甘肽过氧化物酶有8个亚型，其中GPx1—4包含Se,另外4种是不含硒的半胱氨酸蛋白。4种硒蛋白分别是广泛存在于各种细胞中的细胞型GPx1,主要分布在胃肠上皮细胞的胃肠型GPx2,血浆型GPx3及主要催化磷脂过氧化氢物还原的磷脂过氧化氢型GPx4。这些酶在体内的不同部分参与氢过氧化物和脂质过氧化物代谢，因此硒在机体抗氧化机制中占有重要到位。GPx的活性区域都含有Sec，它们的分子结构和催化特性是有区别的。

　　GPx1是一个具有4个相同亚基的四聚体蛋白，每个亚基都含有1个Sec残基，总相对分子质量为2.2×104～2.3×104。牛的GPx1的三维空间结构显示它有4个球形的亚基，所含的Sec残基在表面内陷。GPx1在整个机体内部广泛表达，在红细胞、肝脏、肾脏和肺部的表达量十分高，发挥抗氧化作用，许多研究表明GPx1表达可以保护细胞免受由过氧化氢、脂肪过氧化物、氧化还原药物等引起的损害。缺硒后第一个受到影响的酶就是GPx1，使细胞膜中的多不饱和脂肪酸遭破坏，这使得GPx1的活力被用作评价机体硒状况和硒营养需要量的重要指标。近年来，研究发现GPx1的活力及其mRNA对日粮硒水平的反应比其他硒蛋白更为敏感。在大鼠及小鼠体内的研究表明，硒满足GPx1成所需日粮水平要高于其他硒蛋白所需水平。因此，人们推测GPx1是一种体硒的储存形式，而不是在代谢中具有单一功能的抗氧化酶。

　　GPx2研究相对较少，其65%的氨基酸序列和60%的核苷酸序列与GPx1一致。兔子体内，GPx2的mRNA主要在胃肠道，而人体GPx2的mRNA在肝脏和大肠。GPx2在胃肠道上皮细胞吸收的脂肪过氧化物代谢中具有重要作用，其能很专一保护细胞免受过氧化氢的危害，这种酶在阻止胃肠道癌症的进行性变化中非常重要。与GPx1相比，在硒缺乏时，GPx2活力仍能很好保持。

　　GPx3是细胞外糖蛋白，大部分发现于血浆和细胞外液。在人体内，GPx3所含的硒占血浆总硒的20%～40%。GPx3有分解磷脂过氧化物的活性，一般认为它是一个抗氧化剂，起到保护细胞膜的作用。GPx3在很多器官中合成，比如心脏、肺脏、胎盘、胃肠道、甲状腺，但其主要的合成器官是肾脏。

　　GPx4是相对分子质量2.0×104～2.2×104的蛋白质，以磷脂过氧化物为催化底物。与其他的GPx蛋白是四聚体不同的是，GPx4蛋白是一种单体蛋白。通过分析克隆得到的GPx4的结构，发现它有一个由170个氨基酸组成的多肽链。GPx4是一种保护脂膜的抗氧化酶，可直接减少脂质过氧化物，下调环氧化酶的活性，说明其对活性氧的调控起重要作用。在动物体内物，精子需要GPx4作为一种结构蛋白，所以硒成分和雄性的生育能力存在联系，据推测雄性的低生育能力可能是由氧化对精子的损害而引起的。因此，在硒缺乏的动物体内，精子的损伤可能是由于GPx4合成减少引起的。