ビタミンEの抗酸化機能における代謝の役割

生物膜における主要な鎖を壊す抗酸化剤であるビタミンE（α-トコフェロール）は、反応性オキシラジカルを捕捉することにより、毒性および発がん性および発がん性誘導酸化的損傷を防ぎます。α-トコフェロール抗酸化反応は直接的な代謝制御下にないように見えますが、α-トコフェロールは酸化還元サイクルによって機能する可能性があり、抗酸化反応の還元剤を還元し、抗酸化機能を細胞代謝に結合します。このレビューでは、α-トコフェロールの抗酸化化学について説明し、酸化還元サイクルを介したα-トコフェロール代謝回転の細胞代謝との結合の実験的証拠を評価します。多数のin vitro実験は、α-トコフェロールとアスコルビン酸塩の間の抗酸化相乗作用を示し、グルタチオン、NADPH、および細胞電子輸送タンパク質の減少を示しています。それにもかかわらず、1電子酸化還元サイクルがトコフェオキシルラジカルからα-トコフェロールを再生するという証拠は決定的ではありません。他の抗酸化物質の直接的な抗酸化作用からトコファロキシルのリサイクルを分離することの難しさは、利用可能なデータの複雑な解釈を持っています。8a-置換トコフェロンへのα-トコフェロール酸化を含む2-電子酸化還元サイクルは、アルファトコフェロールへのトコフェロンの減少が発生する可能性がありますが、in vivoでの酵素触媒が必要になります。抗酸化不活性α-トコフェリルエステルの代謝は、α-トコフェロールを放出しますが、α-トコフェリル酸化生成物であるα-トコフェリルキノンの還元代謝は、α-トコフェリルヒドロキノンも生成します。

Vitamin E (alpha-tocopherol), the principal chain-breaking antioxidant in biological membranes, prevents toxicant- and carcinogen-induced oxidative damage by trapping reactive oxyradicals. Although alpha-tocopherol antioxidant reactions appear to be not under direct metabolic control, alpha-tocopherol may function through redox cycles, which deliver reducing equivalents for antioxidant reactions and link antioxidant function to cellular metabolism. This review describes the antioxidant chemistry of alpha-tocopherol and evaluates the experimental evidence for the linkage of alpha-tocopherol turnover to cellular metabolism through redox cycles. Numerous in vitro experiments demonstrate antioxidant synergism between alpha-tocopherol and ascorbate, reduced glutathione, NADPH, and cellular electron transport proteins. Nevertheless, evidence that a one-electron redox cycle regenerates alpha-tocopherol from the tocopheroxyl radical is inconclusive. The difficulty of separating tocopheroxyl recycling from direct antioxidant actions of other antioxidants has complicated interpretation of the available data. A two-electron redox cycle involving alpha-tocopherol oxidation to 8a-substituted tocopherones followed by tocopherone reduction to alpha-tocopherol may occur, but would require enzymatic catalysis in vivo. Metabolism of antioxidant-inactive alpha-tocopheryl esters releases alpha-tocopherol, whereas reductive metabolism of alpha-tocopherylquinone, an alpha-tocopherol oxidation product, yields alpha-tocopherylhydroquinone, which also may provide antioxidant protection.