胶原蛋白合成
胶原蛋白(collagen)主要存在于皮肤、骨骼、内脏等各部位,可维持皮肤及其他器官的形态。为促进胶原蛋白分子交联、保证组织结构的完整,需要胶原蛋白脯氨酸-4-羟化酶(collagen-4-hydroxylase,C-P4H)。C-P4H是亚铁离子和2-氧戊二酸盐依赖型双加氧酶,催化胶原蛋白脯氨酸残基发生羟基化反应,生成(2S,4S)-4-羟脯氨酸。而维生素C正是C-P4H发挥酶活性的辅助因子。 [5]
除了C-P4H,如此家族中多巴胺β-羟化酶(dopamine beta-hydroxylase,D-βH)可催化多巴胺生成去甲肾上腺素,γ-丁内胺双加氧酶(γ-butyrobetaine dioxygenase,GBBH)可催化肉毒碱合成,肽酰甘氨酸加氧酶(peptidylglycineα-hydroxylating monooxygenase,PHM)可催化部分激素前体蛋的酰胺化反应等。一旦缺乏维生素C,大量的Fe2+被氧化为Fe3+,C-P4H很快失去酶活性,严重影响胶原蛋白上脯氨酸残基羟基化,引发维生素C缺乏病。特定部位毛细血管破损无法及时修复,引发瘀血、伤口愈合延迟、关节痛、紫癜等,严重者可引起死亡。若重新添加维生素C,大量Fe3+被还原成Fe2+,C-P4H酶活性可完全恢复。此外,维生素C还可促进Fe3+向Fe2+转化,还能够增加机体对铁元素的吸收,促进细胞内铁蛋白表达。