Glutatioon-S-transferaas (GST) on valk, mis aitab vähendada rakkudes oksüdatiivset stressi. Osa sellest funktsioonist on vahendatud osaliselt metaboliseeruvate ravimite ja looduslike toksiliste ühendite elimineerimisega organismides. Lisaks on sellel roll steroidide ja mõnede teiste komplekssete regulatoorsete ühendite sünteesis imetajarakkudes. Erinevatesse rakuosadesse on lokaliseeritud mitu erinevat tüüpi GST-d, mis moodustavad suure ensüümide perekonna. Nad katalüüsivad glutatiooni ülekannet oksüdeeritud ühendi redutseerimiseks.
Glutatioon-S-transferaasi klassikaline roll on võõrühendite, mida tuntakse ksenobiootikumidena, konjugeerimises. Sellised ühendid võivad ulatuda retseptiravimitest kuni toksiinideni, mida inimesed on oma dieedil kohanud, kuni pestitsiidide ja keskkonnasaasteaineteni. Taimed sisaldavad mitmeid mürgiseid ühendeid, seened aga saastavad mõnikord toiduvarusid ja toodavad mükotoksiine. Kui sellised ühendid on lipofiilsed või kipuvad membraanides lahustuma, detoksifitseeritakse need tavaliselt maksa membraanide kahefaasilise süsteemiga.
Detoksifitseerimise I etapp hõlmab sageli tsütokroom P450 ensüüme, mis viivad ühe hapnikumolekuli õhust detoksifitseeritavasse ühendisse. Glutatiooni S-transferaasid võivad viia läbi II faasi detoksikatsiooni, konjugeerides rühma –OH. See hõlmab glutatiooni ülekandmist hapnikuosasse. Modifitseeritud rühma moodustumine muudab ühendid üldiselt vees paremini lahustuvaks ja need võivad organismist uriiniga erituda. Mõnikord muudavad need reaktsioonid ühendi kantserogeensemaks.
Reaktiivsed hapniku liigid (ROS), nagu peroksiidid ja vabad radikaalid, soodustavad rakkude oksüdatiivset stressi. See võib kahjustada membraane, valke ja DNA-d, aidates kaasa koekahjustustele. Nende ühendite liigset sisaldust on seostatud kiirenenud vananemisega. Glutatioon-S-transferaas võib aidata neid molekule neutraliseerida ja toimib raku antioksüdandina.
Komplekssete signaalmolekulide sünteesis võivad osaleda ka muud tüüpi glutatioon-S-transferaasid. Näiteks osalevad nad eikosanoidide, komplekssete ühendite rühma, sealhulgas signaalmolekulide leukotrieenid ja prostagladiin, biosünteesis. Lisaks osaleb seda tüüpi ensüüm osaliselt hormoonide testosterooni ja progesterooni biosünteesis.
Glutatioon-S-transferaasil on suur hulk erinevaid vorme. Mõned neist on leitud tsütosoolis, teised aga mikrosomaalsed või mitokondriaalsed. Neid leidub loomades, taimedes ja bakterites. Glutatiooni S-transferaasidel on mitu erinevat perekonda, millest paljud sisaldavad mitut liiget perekonna kohta. Sellise superperekonna olemasolu võimaldab ensüümidel täita laia valikut spetsiifilisi funktsioone.