γ- L-グルタミル-L-システイン

γ- L-グルタミル-L-システイン（γ-グルタミルシステイン（GGC）とも呼ばれる）は、動物、植物、真菌、一部の細菌、古細菌に存在するジペプチドである。構成アミノ酸であるL-グルタミン酸とL-システインの間に比較的珍しいγ結合を持ち、1970年代にマイスターによって初めて記述されたγ-グルタミルサイクルの重要な中間体である。^{[ 1 ] [ 2 ]}これは抗酸化物質であるグルタチオンの最も直接的な前駆体である。^{[ 3 ]}

GGCは、ほぼすべての細胞の細胞質において、 L-グルタミン酸とL-システインから、グルタミン酸システインリガーゼ（GCL、EC 6.3.2.2；旧γ-グルタミルシステインシンテターゼ）という酵素によって触媒されるATPを必要とする反応によって合成される。GGCの生成は、グルタチオン合成における律速段階である。

健康な非絶食成人を対象としたヒト臨床試験では、経口投与されたGGCがリンパ球GSHレベルを大幅に増加させ、全身バイオアベイラビリティを示し、GGCの治療可能性を実証した。^{[ 15 ]}

GGCを用いた動物モデル研究では、脳を含む組織における酸化ストレス誘発性損傷の軽減^{[ 16 ]}と敗血症の治療^{[ 17 ]}の両方において、GGCが治療的な役割を果たす可能性が示唆されている。

対照的に、細胞外環境における GSH 濃度は細胞内における濃度よりも約 1000 分の 1 程度と非常に低いため、グルタチオンを補給しても細胞内のグルタチオン濃度は増加しません。この大きな差は、細胞外グルタチオンが細胞内に入るのを妨げる克服不可能な濃度勾配が存在することを意味します。現在証明されていませんが、GGC は多細胞生物におけるグルタチオン輸送の中間経路である可能性があります。^{[ 18 ] [ 19 ]}

ラットにおけるGGCナトリウム塩の安全性評価では、経口投与（胃管投与）されたGGCは、2000 mg/kgの限界単回投与量（14日間モニタリング）では急性毒性を示さず、1000 mg/kg を90日間毎日繰り返し投与しても有害作用は認められなかったことが示された。 ^{[ 20 ]} 

1983年、グルタチオン研究の先駆者であるメアリー・E・アンダーソンとアルトン・マイスターは、ラットモデルにおいてGGCが細胞内GSHレベルを増加させる能力があることを初めて報告した。彼らの研究室で合成された完全なGGCは、細胞に取り込まれ、グルタチオンに変換されるGCL酵素の律速段階を迂回することが示された。L-グルタミン酸やL-システインなど、GGCを構成するアミノ酸の組み合わせを用いた対照実験は効果がなかった。この最初の研究以来、市販のGGCがなかったため、GGCを用いた研究はごくわずかしか行われなかった。その後、GGCが市販されるようになり、その有効性を調査する研究が開始された。^{[ 15 ] [ 17 ] [ 21 ]}