토코페롤과 토코트리에놀의 세포 흡수 차이는 알부민에 대한 친화성에 영향을 받습니다.

Jun 01, 2024

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7392(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

비타민E는 곁사슬에 따라 토코페롤(Toc)과 토코트리에놀(T3)로 분류됩니다. T3는 일반적으로 Toc보다 세포 흡수율이 높지만 책임 있는 메커니즘은 아직 불분명합니다. 이 메커니즘을 규명하기 위해 우리는 혈청 알부민이 Toc와 T3의 세포 흡수에 차이를 유발하는 요인인지 여부를 가정하고 조사했습니다. 혈청이 고갈된 배지에 소 혈청 알부민(BSA)을 첨가하면 T3의 세포 흡수가 증가하고 Toc의 흡수가 감소하며 α-, β-, γ- 및 δ-유사체 간에 다양한 정도가 나타납니다. α-T3의 이러한 향상된 흡수는 세포를 저온에서 배양할 때 관찰되지 않았으며(α-Toc의 흡수도 감소함), 이는 Toc와 T3가 알부민에 결합하여 복합체를 형성하여 비타민 E의 차등적인 세포 흡수를 초래한다는 것을 암시합니다. 형광 소광 연구를 통해 비타민 E가 BSA에 확실히 결합하고, T3가 Toc보다 더 높은 친화력을 나타냄을 확인했습니다. 분자 도킹은 BSA에 대한 Toc 또는 T3의 차등 결합 에너지가 측쇄를 통한 반 데르 발스 상호작용에 기인함을 추가로 나타냅니다. 전반적으로, 이러한 결과는 Toc 및 T3의 알부민 친화도가 측쇄로 인해 다르며, 이는 알부민 매개 세포 흡수의 차이를 유발함을 시사합니다. 우리의 결과는 비타민 E의 생리학적 작용에 대한 더 나은 기계적 통찰력을 제공합니다.

비타민 E는 두 가지 토코크로마놀인 토코페롤(Toc)과 토코트리에놀(T3)을 가리키는 일반명입니다(그림 1). Toc와 T3는 측쇄 구조가 다릅니다. Toc는 크로마놀 고리에 포화된 피틸 측쇄를 가지고 있는 반면, T3은 불포화 이소프레노이드 측쇄를 가지고 있습니다. 또한 Toc 및 T3 유사체는 크로마놀 고리에 있는 메틸기의 수와 위치에 따라 α-, β-, γ- 및 δ-유사체로 구분됩니다1. Toc는 지질이 풍부한 식물 제품과 일반적인 식물성 기름에 널리 함유되어 있으며, T3는 특히 곡물, 쌀겨유, 팜유와 같은 일부 식품에 풍부합니다2. Toc 및 T3 식품의 일일 추정 섭취량은 1인당 각각 8~10mg/일 및 1.9~2.1mg/일입니다3.

비타민 E의 화학 구조.

최근 몇 년 동안 T3는 다양한 세포 배양 연구에서 Toc보다 더 높은 생리 활성을 보여 과학적 관심을 끌었습니다. 예를 들어, T3는 Toc보다 더 높은 항산화4,5, 콜레스테롤 저하6,7 및 항암8 활성을 나타내는 것으로 보고되었습니다. 또한, 우리는 이전에 T3가 Toc에 비해 더 강력한 항암 활성(즉, 항혈관신생9,10,11 및 텔로머라제 억제12,13 효과)을 가지고 있음을 밝혔습니다. 다양한 세포 배양 실험에서 T3는 Toc14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24보다 더 높은 세포 흡수를 나타냈는데, 이는 T3의 우수한 생리 활성의 원인으로 간주됩니다. 실제로 Jurkat 세포에서 α-T3는 1μM α-Toc 또는 α-T3와 함께 24시간 동안 배양한 후 α-Toc보다 6.5배 더 높은 세포 흡수를 나타내는 것으로 보고되었습니다14. 또한, LNCaP 및 PC-3 세포에서 γ-T3는 50μM γ-Toc 또는 10μM γ-T3와 함께 6시간 동안 배양한 후에도 γ-Toc보다 더 높은 세포 흡수를 나타냈습니다. 그러나 T3가 Toc보다 더 높은 세포 흡수를 나타낼 수 있는 자세한 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다.

이 연구에서 우리는 비타민 E 유사체와 알부민의 친화성에 초점을 맞추고 T3의 세포 흡수가 Toc보다 높은 이유를 탐구했습니다. 알부민은 소태아혈청(FBS)의 주요 단백질로, 일반적으로 세포 배양 배지에 첨가됩니다. 이전 연구와 최근 연구25,26,27,28,29에서 볼 수 있듯이 다양한 식품 및 약물 화합물의 세포 흡수는 알부민에 대한 친화성에 의해 영향을 받는 것으로 일반적으로 간주됩니다. 비타민 E와 관련하여, 이전의 in silico 분석에서는 알부민에 대한 T3의 친화력이 Toc30의 친화력보다 더 높다고 예측했습니다. 따라서 알부민에 대한 친화력의 차이는 Toc 및 T3의 세포 흡수에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 이는 이전에 조사된 적이 없습니다.