ヒトレンズのビタミンC分解製品と経路

ビタミンCとその分解生成物は、非酵素的糖化（メイラード反応）と高度な糖化最終生成物と呼ばれるさまざまな生成物の形成を介したin vivoでのタンパク質の化学修飾に関与しています。ビタミンCレベルは、レンズ、脳、副腎などの選択された組織で特に高く、その分解生成物は、進行性糖化最終生成物の形成を介して実質的なタンパク質損傷を与える可能性があります。しかし、in vivoビタミンC分解の経路はあまり理解されていません。ここでは、オフェニレンジアミンを使用して自由とタンパク質の両方の挿管の両方をトラップするために、ヒトレンズ中のビタミンC酸化および分解生成物のデヒドロアスコルビン酸、2,3-ジケトグロン酸、3-デオキシナトン、キシロソン、およびスレオソンのレベルを決定しました。タンパク質を含まない画分および水溶性タンパク質（WSP）で、5つのリストされた分解産物すべてが特定されました。デヒドロアスコルビン酸、2,3-ジケトグロン酸、および3-デオキシチョーソンは、タンパク質を含まない画分の主要な産物でしたが、WSPでは、3-デオキシナトンは最も豊富な測定されたジカルボニルでした。さらに、WSPの3-デオキシチョーソンは、年齢と正の線形相関を示しました（P <0.05）。水不溶性タンパク質では、3-デオキシティレソンとスレオソンのみが検出され、3-デオキシチレオソンのレベルはスレオソンのレベルよりも約20倍高かった。ヒトレンズタンパク質に結合した主要な分解生成物としての3-デオキシチョンの同定は、vivoでのビタミンC分解の主要な経路としてのエリスルロースへのデヒドロアスコルビン酸分解の非酸化経路のin vivo証拠を提供します。

Vitamin C and its degradation products participate in chemical modifications of proteins in vivo through non-enzymatic glycation (Maillard reaction) and formation of different products called advanced glycation end products. Vitamin C levels are particularly high in selected tissues, such as lens, brain and adrenal gland, and its degradation products can inflict substantial protein damage via formation of advanced glycation end products. However, the pathways of in vivo vitamin C degradation are poorly understood. Here we have determined the levels of vitamin C oxidation and degradation products dehydroascorbic acid, 2,3-diketogulonic acid, 3-deoxythreosone, xylosone, and threosone in the human lens using o-phenylenediamine to trap both free and protein-bound adducts. In the protein-free fraction and water-soluble proteins (WSP), all five listed degradation products were identified. Dehydroascorbic acid, 2,3-diketogulonic acid, and 3-deoxythreosone were the major products in the protein-free fraction, whereas in the WSP, 3-deoxythreosone was the most abundant measured dicarbonyl. In addition, 3-deoxythreosone in WSP showed positive linear correlation with age (p < 0.05). In water-insoluble proteins, only 3-deoxythreosone and threosone were detected, whereby the level of 3-deoxythreosone was ∼20 times higher than the level of threosone. The identification of 3-deoxythreosone as the major degradation product bound to human lens proteins provides in vivo evidence for the non-oxidative pathway of dehydroascorbate degradation into erythrulose as a major pathway for vitamin C degradation in vivo.