Tirozinaza
gen koji kodira protein u vrsti Homo sapiens From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Tirozinaza je oksidaza koja je ograničava brzine djelovanja enzima za kontrolu proizvodnje melanina. Enzim je uglavnom uključen u dvije različite reakcije sinteze melanina, inače poznate kao Raper Masonov put. Prvo, hidroksilacija monofenola i drugo, konverzija o-difenola u odgovarajući o-kinon, koji prolazi kroz nekoliko reakcija da bi na kraju stvorio melanin.[5] Tirozinaza je enzim koji sadrži bakar i koji je prisutan u biljnim i životinjskim tkivima, gdje koji katalizira proizvodnju melanina i drugih pigmenata, oksidacijom iz tirozina. Nalazi se unutar melanosoma, koji se sintetišu u kožnim melanocitima. U ljudi je enzim tirozinaze kodiran pomoću gena TYR.[6]
Remove ads
Značaj
Klinički značaj
Mutacija gena TYR koja rezultira oštećenom proizvodnjom tirozinaze dovodi do okulokutanog (očnokožnog) albinizma tipa I, nasljednog poremećaja koji pogađa jednog na svakih 20.000 ljudi.[7]
Aktivnost tirozinaze je vrlo važna. Ako se ne kontrolira tokom sinteze melanina, rezultira povećanom sintezom melanina. Smanjenje aktivnosti tirozinaze usmjereno je na poboljšanje ili prevenciju stanja povezanih sa hiperpigmentacijama kože, kao što su melazma i staračke pjege.[8]
Poznato je da tirozinazu inhibira nekoliko polifenola, uključujući flavonoid ili stilbenoid, analozi supstrata, sredstva za uklanjanje slobodnih radikala i helatori bakra.[9] Za liječenje kožnih poremećaja, sada medicinska i kozmetička industrija fokusiraju istraživanja na inhibitore tirozinaze.[5]
Značaj u prehrambenoj industriji
U prehrambenoj industriji poželjna je inhibicija tirozinaze, jer katalizira oksidaciju fenolnih spojeva u voću i povrću u kinon, što daje neželjeni okus i boju, a također smanjuje dostupnost određenih esencijalnih aminokiselina, kao i svarljivost proizvoda. Kao takvi, visoko efikasni inhibitori tirozinaze također su potrebni i u poljoprivredi i prehrambenoj industriji.[10]
Dobro poznati inhibitori tirozinaze uključuju kojičnu kiselinu,[11] tropolon,[12] kumarine,[13] vanilinsku kiselinu, vanillin i vanilinski alkohol.[14]
Značaj u insekata
Tirozinaza ima širok spektar funkcija kod insekata, uključujući zacjeljivanje rana, sklerotizaciju, sintezu melanina i kapsulaciju parazita. Kao rezultat, važan je enzim, jer je obrambeni mehanizam insekata. Neki insekticidi imaju za cilj inhibiciju tirozinaze.[10]
Remove ads
Katalizirana reakcija
Tirozinaza vrši oksidaciju fenola kao što su tirozin i dopamin, koristeći dikisik (O2). U prisustvu katehola nastaje benzokinon (vidi donju reakciju). Vodici uklonjeni iz katehola kombiniraju se sa kiseikom i formiraju vodu.
Specifičnost supstrata postaje dramatično ograničena u tirozinazi sisara koja koristi samo L-oblik tirozina ili DOPA, kao supstrate i ograničava potrebu za L-DOPA kao kofaktorom.[15]
Remove ads
Struktura
Tirozinaze su izolirane i proučavane iz širokog spektra biljnih, životinjskih i gljivičnih vrsta. Tirozinaze različitih vrsta su raznolike u pogledu strukturnih svojstava, raspodjele tkiva i ćelijske lokacije.[16] Nije pronađena zajednička struktura proteina tirozinaze koja se javlja kod svih vrsta.[17] Enzimi koji se nalaze u biljnom, životinjskom i gljivičnom tkivu često se razlikuju s obzirom na primarnu strukturu, veličinu, obrazac glikozilacije i karakteristike aktivacije. Međutim, svim tirozinazama je zajednički dvojezgarni, bakarni centar tipa 3 unutar aktivnih mjesta. Ovdje su po dva atoma bakra koordinirana sa tri histidinska ostatka.
Ljudska a tirozinaza
Tirozinaza čovjeka je jednomembranski transmembranski protein.[18] U ljudi se tirozinaza sortira u melanosomima[19] a katalitski aktivni domen proteina nalazi se u melanosomima. Samo se mali, enzimski nebitni dio proteina proteže u citoplazmu melanocita.
Za razliku od gljivične tirozinaze, ljudska je za membranu vezani glikoprotein i ima 13% sadržaja ugljikohidrata.[10]
Izvedeni TYR alel (rs2733832) povezan je s slabijom pigmentacijom kože u ljudskim populacijama. Najčešći je u Evropi, ali se nalazi i na nižim, umerenim frekvencijama u centralnoj Aziji, Bliskom Istolu, Sjevernoj Americi i među San i Mbuti Pigmejima.[20]
Aktivno mjesto
Dva atoma bakra unutar aktivnog mesta enzima tirozinaze u interakciji sa ozonom formiraju visoko reaktivni hemijski međuprodukt koji zatim oksidira supstrat. Aktivnost tirozinaze slična je katehol-oksidazi, srodnoj klasi bakarnih oksidaza. Tirozinaze i katehol oksidaza zajednički se nazivaju polifenolska oksidaza.
Remove ads
Regulacija gena
Gen za tirozinazu reguliran je mikroftalmija-vezanim faktorom (MITF).[22][23]
Reference
Vanjski linkovi
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads