Glutation S-transferaza (GST) je beljakovina, ki pomaga zmanjšati oksidativni stres v celicah. Del te funkcije je posredovan z odstranjevanjem delno presnovnih zdravil in naravnih strupenih spojin v organizmih. Poleg tega ima vlogo pri sintezi steroidov in nekaterih drugih kompleksnih regulativnih spojin v celicah sesalcev. Obstaja več različnih vrst GST, lokaliziranih v različnih celičnih predelih, ki tvorijo veliko družino encimov. Katalizirajo prenos glutationa, da zmanjšajo oksidirano spojino.
Klasična vloga glutation S-transferaze je v konjugaciji tujih spojin, znanih kot ksenobiotiki. Takšne spojine se lahko gibljejo od zdravil na recept do toksinov, s katerimi so se ljudje srečali v svoji prehrani, do pesticidov in onesnaževal okolja. Rastline vsebujejo številne strupene spojine, medtem ko glive včasih kontaminirajo zaloge hrane in proizvajajo mikotoksine. Če so takšne spojine lipofilne ali se nagibajo k raztapljanju v membranah, se običajno razstrupljajo z dvofaznim sistemom v jetrnih membranah.
Faza I razstrupljanja pogosto vključuje encime citokroma P450, ki uvajajo eno molekulo kisika iz zraka v spojino, ki se razstruplja. Glutation S-transferaze lahko izvedejo razstrupljanje faze II s konjugacijo skupine –OH. To vključuje prenos glutationa na kisikov del. Nastanek modificirane skupine na splošno naredi spojine bolj topne v vodi in se lahko izločijo iz telesa z urinom. Občasno zaradi teh reakcij spojina postane bolj rakotvorna.
Reaktivne kisikove vrste (ROS), kot so peroksidi in prosti radikali, prispevajo k oksidativnemu stresu v celicah. To lahko poškoduje membrane, beljakovine in DNK, kar prispeva k poškodbam tkiva. Prisotnost presežka teh spojin je bila povezana s pospešenim staranjem. Glutation S-transferaza lahko pomaga nevtralizirati te molekule in deluje kot celični antioksidant.
Pri sintezi kompleksnih signalnih molekul so lahko vključene tudi druge vrste glutation S-transferaze. Na primer, sodelujejo pri biosintezi eikozanoidov, skupine kompleksnih spojin, vključno s signalnimi molekulami levkotriene in prostagladin. Poleg tega je ta vrsta encima delno vključena v biosintezo hormonov testosterona in progesterona.
Obstaja veliko različnih oblik glutation S-transferaze. Nekatere najdemo v citosolu, druge pa so mikrosomske ali mitohondrijske. Najdemo jih v živalih, rastlinah in bakterijah. Glutation S-transferaze imajo več različnih družin, pri čemer mnoge vsebujejo več članov na družino. Prisotnost takšne superdružine omogoča encimom široko paleto specializiranih funkcij.