Glutation S-transferaza (GST) je protein koji pomaže u smanjenju oksidativnog stresa u stanicama. Dio ove funkcije je posredovan eliminacijom djelomično metaboliziranih lijekova i prirodnih toksičnih spojeva u organizmima. Osim toga, ima ulogu u sintezi steroida i nekih drugih složenih regulatornih spojeva u stanicama sisavaca. Postoji niz različitih tipova GST-a lokaliziranih na različite stanične odjeljke, tvoreći veliku obitelj enzima. Oni kataliziraju prijenos glutationa kako bi se smanjio oksidirani spoj.
Klasična uloga glutation S-transferaze je u konjugaciji stranih spojeva, poznatih kao ksenobiotici. Takvi spojevi mogu varirati od lijekova na recept do toksina s kojima su se ljudi susreli u svojoj prehrani do pesticida i zagađivača okoliša. Biljke sadrže niz otrovnih spojeva, dok gljive ponekad kontaminiraju zalihe hrane i proizvode mikotoksine. Ako su takvi spojevi lipofilni ili imaju tendenciju otapanja u membranama, obično se detoksificiraju dvofaznim sustavom u membranama jetre.
Faza I detoksikacije često uključuje enzime citokroma P450, koji uvode jednu molekulu kisika iz zraka u spoj koji se detoksificira. Glutation S-transferaze mogu provesti detoksikaciju faze II konjugacijom –OH skupine. To uključuje prijenos glutationa na kisikov dio. Formiranje modificirane skupine općenito čini spojeve topivijim u vodi i mogu se izlučiti iz tijela mokraćom. Ponekad te reakcije čine spoj kancerogenijim.
Reaktivne vrste kisika (ROS), kao što su peroksidi i slobodni radikali, doprinose oksidativnom stresu u stanicama. To može oštetiti membrane, proteine i DNK – što pridonosi oštećenju tkiva. Prisutnost viška ovih spojeva povezana je s ubrzanim starenjem. Glutation S-transferaza može pomoći u neutralizaciji ovih molekula i djeluje kao stanični antioksidans.
Druge vrste glutation S-transferaze također mogu biti uključene u sintezu složenih signalnih molekula. Na primjer, oni su uključeni u biosintezu eikozanoida, skupine složenih spojeva uključujući signalne molekule leukotriene i prostagladin. Osim toga, ova vrsta enzima je dijelom uključena u biosintezu hormona testosterona i progesterona.
Postoji veliki broj različitih oblika glutation S-transferaze. Neki se nalaze u citosolu, dok su drugi mikrosomalni ili mitohondrijski. Nalaze se u životinjama, biljkama i bakterijama. Glutation S-transferaze imaju niz različitih obitelji, od kojih mnoge sadrže više članova po obitelji. Prisutnost takve super-obitelji omogućuje enzimima široku lepezu specijaliziranih funkcija.