Jaterní a-tokoferol transfer protein a regulace sérových hladin

a-TTP byl poprvé identifikován v roce 1977 (11) a bylo prokázáno, že přenáší a-tokoferol mezi liposomy a mikrosomy (12). Nyní se předpokládá, že a-TTP je jaterní protein, který rozpoznává RRR-a-tokoferol z přicházejících chylomikronů a přednostně reguluje jeho resekci do jaterních VLDL (13). Jaterní a-TTP byl izolován a jeho komplementární sekvence DNA byly popsány u různých druhů včetně člověka, myši, potkana, psa a krávy. Lidský protein, který kóduje 238 aminokyselin, má 94% homologii s krysím proteinem a určitou homologii s proteinem vážícím retinaldehyd v sítnici a se sec14, fosfolipidovým transferovým proteinem (14). Lidský gen byl sekvenován a lokalizován na 8q13. 1-13.3 chromozomu 8 (14,15). a-TTP byl krystalizován dvěma různými skupinami (16,17). Struktura zahrnuje kapsu vázající a-tokoferol, která má kloub a kryt uzavírající poutání a-tokoferolu.

Ačkoli byla exprese a-TTP poprvé popsána pouze v hepatocytech (18), byla a-TTP messengerová RNA (mRNA) detekována také v mozku potkanů, slezině, plicích a ledvinách (19) a a-TTP protein byl detekován v lidském mozku (20). Kromě toho je a-TTP přítomen v děloze březích myší a v lidské placentě (21,22), což naznačuje, že během těhotenství zajišťuje dostatečný přenos a-tokoferolu k plodu. Ve skutečnosti byla placentární exprese mRNA a-TTP na druhém místě po expresi v játrech (23). Bylo také zjištěno, že a-TTP je lokalizován nejen v cytosolu, ale nachází se převážně v jádrech trofoblastu a v endotelu fetálních kapilár.

Buněčný mechanismus, kterým a-TTP usnadňuje přednostní vylučování a-tokoferolu do plazmy játry, nebyl objasněn. Chylomikrony bohaté na triglyceridy a VLDL a LDL nesoucí vitamin E jsou játry vychytávány prostřednictvím endocytózy zprostředkované receptory. Horiguchi a jeho kolegové (24) předpokládají, že a-TTP se přemisťuje z cytosolu do endosomů, kde získává a-tokoferol, a poté se komplex a-TTP/a-tokoferol přesouvá do plazmatické membrány, kde se a-tokoferol uvolňuje do membrány, aby byl získán cirkulujícími lipoproteiny, zejména VLDL. Zha a jeho kolegové (25) uvedli, že v endosomech hraje roli v endocytóze také protein A1 (ABCA1) vázající adenosintrifosfát (ATP), který působí jako flippáza a přemisťuje fosfatidylserin do vnější membrány a potencuje membránové pučení. Protože ABCA1 může také přenášet a-tokoferol (26), mohla by ABCA1 obohatit vnější membránu endocytických vezikul o a-tokoferol; a-TTP by pak mohla přednostně odstraňovat RRR-a-tokoferol z vnějšího listu endozomální membrány pro přenos do plazmatické membrány. Zbývá objasnit, zda se ABCA1 podílí na přenosu a-tokoferolu přímo do a-TTP a z a-TTP, jak předpokládali Horiguchi a kolegové (24), nebo zda se na přenosu a-tokoferolu podílejí i některé další proteiny.

V současné době se zdá, že afinita a-TTP k analogům vitaminu E je jedním z rozhodujících faktorů pro plazmatické koncentrace různých forem vitaminu E (27). a-TTP má nejvyšší afinitu k RRR-a-tokoferolu (100 %), následuje -tokoferol (38 %), γ-tokoferol (9 %), d-tokoferol (2 %), a-tokoferol acetát (2 %), a-tokoferol chinon (2 %), SRR-a-tokoferol (11 %), a-tokotrienol (12 %) a trolox (9 %) (27). Důkaz o významu tohoto proteinu při regulaci plazmatických hladin pochází z knockoutovaných myší a lidí s genetickým deficitem tohoto proteinu. U a-TTP knockoutovaných myší jsou plazmatické a tkáňové koncentrace a-tokoferolu 2-20 % kontrolních myší (28,29) a myším chybí schopnost rozlišovat mezi přirozeně se vyskytujícím RRR-a-tokoferolem a syntetickým, all-rac-a-tokoferolem (28). Od poloviny 80. let 20. století bylo u několika desítek pacientů s neurologickými nálezy odpovídajícími nedostatku vitaminu E zjištěno, že mají nízké plazmatické hladiny, ale nemají důkazy o malabsorpci tuků (30,31). Tito pacienti s „ataxií s nedostatkem vitaminu E“ (AVED) nebyli schopni udržet normální plazmatické koncentrace a-tokoferolu bez suplementace velkými perorálními dávkami vitaminu E. Ačkoli měli normální střevní absorpci vitaminu E, nebyli schopni vylučovat a-tokoferol z jater ve VLDL (9) a nebyli schopni rozlišovat mezi formami vitaminu E (32). Následně se ukázalo, že AVED je důsledkem homozygotních mutací v genu kódujícím a-TTP (31,33). Genetické mutace a-TTP u lidí a genové manipulace u myší tedy přesvědčivě ukazují význam a-TTP při regulaci normálních sérových koncentrací vitaminu E.

Další cytosolový protein, který reguluje tkáňové koncentrace a-tokoferolu, byl identifikován v hovězích játrech jako protein asociovaný s tokoferolem o velikosti 46 kDa (TAP) (34). Následně byl klonován lidský homolog, hTAP (35). hTAP je nejvíce exprimován v játrech, mozku a prostatě (35). Bylo zjištěno, že TAP je identický se supernatantním proteinovým faktorem (SPF) (35,36), který zvyšuje syntézu cholesterolu stimulací přeměny skvalenu na lanosterol (36). Zajímavé bylo zjištění, že lidský TAP/SPF tvoří komplexy s RRR-a-tokoferylchinonem, oxidačním produktem a-tokoferolu (37), což naznačuje potenciální roli v regulaci katabolismu tokoferolu. Fyziologická funkce TAP/SPF je nadále předmětem zkoumání.