Цистеїн містить унікальну групу тиоловую
Цистеїн — унікальна амінокислота. Вона єдина серед 20 природних амінокислот містить тиоловую (-HS) групу. Тіоловою групи можуть піддаватися окисних і відновних реакцій. При окисленні тіолової групи цистеїну утворюється цистин — амінокислота, що представляє собою два цистеиновых залишку, сполучених дисульфидной зв’язком. Реакція оборотна — відновлення дисульфидной зв’язку регенерує дві молекули цистеїну. Дисульфідні зв’язки цистину мають вирішальне значення для визначення структур багатьох білків.
Окислення тіолової групи цистеїну призводить до утворення дисульфидной зв’язку з іншим тиолом, в ході подальшого окислення утворюються сульфиновые і сульфоновые кислоти.
Завдяки здатності вступати в окислювально-відновні реакції, цистеїн володіє антиоксидантними властивостями.
