Tyrosinaasin ja cysteiinin merkitys melaniinin muodostuksessa

MELANIININ muodostukseen vaikuttaa ENTSYYMI tyrosinaasi

Aminohapon cysteiinin läsnäolo moduloi tietä.

MELANIINI on pääasiallinen biologinen pigmentti ihon pigmentaatiossa ja se määrää mihin suuntaan ihon väri kehittyy.

Melanin is the main biological pigment involved in skin pigmentation, and is determinant for the differences in skin color.

TYROSIINI-aminohapon muodostuminen on aluksi essentielli tapahtuma melaniinin biosynteesissä. Entsyymi nimeltä TYROSINAASI vaikuttaa sitten kemiallisesti tähän tyrosiiniaminohappoon. TYROSINAASI on kupari-proteiinikompleksi entsyymejä ja se muodostuu ribosomeissa, kulkeutuu endoplasmisesta retikulumista (ER) Golgin laitteeseen ja muodostaa sitten kalvon ympäröimiä rykelmiä, MELANOSOMEJA

The initial element of melanin biosynthesis is tyrosine, an essential amino acid. Tyrosine suffers the chemical action of tyrosinase, a copper protein enzyme complex synthesized in the ribosomes and transferred through the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus, and it is clustered in units surrounded by a membrane, i.e. the melanosomes.

TYROSINAASIN sukuisia entsyymejä on kolme (1) TYROSINAASI, (2) Tyrp1 ( tyrosinaasin sukuinen proteiini1) sekä (3) Dct ( dopakromitautomeraasi). Nämä osallistuvat MELANOGENEESI-prosessiin ja johtavat joko ruskeanmustan EUMELANIININ tuottoon tai kelta-punaisen PHEOMELANIININ tuottoon.

The three members of the tyrosinase-related family (tyrosinase, Tyrp 1 or tyrosinase-related protein 1, and Dct or dopachrome tautomerase) are involved in the melanogenesis process leading to the production of either eumelanin (brown-black) or pheomelanin (yellow-red).

(1) TYROSINAASI oksidoi molekulaarisen hapen läsnäollessa aminohapon tyrosiinin DOPA-muotoon ( dihydroksifenylalaniini) ja tämä muuttuu DOPAKINONI.muotoon.

In the presence of molecular oxygen, tyrosinase oxidizes tyrosine into dopa (dihydroxyphenylalanine) and this into dopaquinone.

(2) Tästä eteenpäin vaikuttaa se, onko aminohappoa cysteiini läsnä vai ei. Siitä riippuu, muodostuuko EUMELANIINIA vai PHEOIMELANIINIA:

From then on, the presence or absence of cysteine determines the course of the reaction for the synthesis of eumelanin or pheomelanin.

• KUN CYSTEIINIÄ ( siis glutationia GSH) EI OLE LÄSNÄ:

DOPAKINONI muuttuu syklo-DOPA-muotoon eli LEUKODOPAKROMI-muotoon, joka on väritöntä ja tämä muuttuu DOPAKROMI-muotoon.Punervasta DOPAKROMI-muodosta on kaksi eri hajoamistapaa eteenpäin. DHI (DOPA-5,6- dihydroksi-indoli) on päätuote ja sivutuote on DHICA (5,6- dihydroksiindoli 2-karboksyylihappoO Tätä proessioa katalysoi Dct, dopakromitautomeraasi (Tyrp 2-Dct) . Lopuksi nämä DHIs oksidoituvat MELANIINIKSI.

In the absence of cysteine (glutatione), dopaquinone is converted into cyclodopa (leukodopachrom) and this into dopachrome. There are two degradation pathways for dopachrome, one that forms DHI (dopa,5,6 dihydroxyindole) at a larger proportion and another that forms a smaller quantity of DHICA (5,6 dihydroxyindole-2-carboxylic acid). This process is catalyzed by dopachrome tautomerase (Tyrp 2-Dct). Finally, these dihydroxyindoles are oxidized into melanin.

TRP1 entsyymiproteiini näyttää osallistuvatn DHICA-oksidoitumiseen kohti EUMELANIINIA.-

Tyrosinase related protein 1 (Tyrp 1) seems to be involved in the catalysis of the oxidation of DHICA into eumelanin.

• KUN CYSTEIINIÄ (GSH) ON LÄSNÄ:

Kun cysteiiniä on läsnä, DOPAKINONI reagoi sen kanssa nopeasti ja kehittää 5-S-cysteinyl-DOPA molekyyliä ja hieman myös 2-S- cysteinyl-DOPA-molekyyliä. Cys-DOPA muodot oksidoituvat bentsotiatsiinivälituotteiksi ja lopulta tuottavat PHEOMELANIINIA.

On the other hand, in the presence of cysteine, dopaquinone rapidly reacts with this substance to generate 5-S-cysteinyldopa and a smaller proportion of 2-S-cysteinyldopa. Cysteinyldopas are then oxidized into benzothiazine intermediates and finally produce pheomelanin (Figure 5).