РЕЗЮМЕ

Тирозиназата е важен ензим за контролиране на образуването на меланин в меланозомите и играе ключова роля в пигментацията на косата и кожата. Анормалната експресия или активиране на тирозиназата се свързва с няколко заболявания като албинизъм, витилиго, меланом и болестта на Паркинсон. Прекомерното отлагане на меланин може да причини заболявания като лунички и кафяви петна в човешкото тяло, а също така е тясно свързано с покафеняването на плодовете и зеленчуците и линеенето на насекоми. Откриването и инхибирането на активността на тирозиназата е от изключително значение за прогреса на диагностицирането и лечението на тези заболявания. Поради това са разработени много селективни оптични сонди за откриване и малки молекулни инхибитори, които са направили значителен принос към основните и клинични изследвания на тези заболявания. В тази статия се прави преглед на откриването и инхибирането на тирозиназата и нейното приложение в избелващи продукти, със специален акцент върху разработването на флуоресцентни сонди и инхибитори. Надяваме се, че този преглед ще помогне за проектирането на по-ефективни и чувствителни тирозиназни сонди и инхибитори, както и ще хвърли светлина върху нови лечения за заболявания като меланома.

Според съответните проучвания,цистанчее широко разпространена билка, известна като „чудотворната билка, която удължава живота“. Основният му компонент ецистанозид, който има различни ефекти катоантиоксидант,противовъзпалително, инасърчаване на имунната функция. Механизмът между цистанче икожатаизбелванесе крие в антиоксидантния ефект на цистанхевите гликозиди. Меланинът в човешката кожа се произвежда от окислението на тирозин, катализирано оттирозиназа, а окислителната реакция изисква участието на кислород, така че свободните от кислород радикали в тялото се превръщат във важен факторзасягащи меланинпроизводство. Cistanche съдържа цистанозид, който е антиоксидант и може да намали генерирането на свободни радикали в тялото, като по този начининхибиранемеланинпроизводство.

Кликнете върху добавката Cistanche Tubulosa

За повече информация:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Ключови думи:

1. Въведение

Тирозиназата (EC 1.14.18.1; катехолоксидаза; полифенолоксидаза [1] или дифенолаза) се счита за най-важния медсъдържащ ензим при образуването на меланин. Тирозиназата може да катализира хидроксилирането и последващото окисление на монофенолната единица до ортохинон под действието на молекулярен кислород. Намира се в меланозомите, мястото за синтез, съхранение и транспорт на меланин. Стойностите на pH на леко и силно меланизираните меланозоми са съответно около 4,5 и 3. Оптималното pH за тирозиназната активност е 6,8 [2]. Raper [3] и Mason [4] бяха първите, които изясниха биосинтетичните пътища на образуване на меланин в различни организми, които наскоро бяха украсени от Schallreuter et al. [5] и Cooksey et al. (фиг. 1) [6].

Тирозиназата се среща широко в растения, животни и микроорганизми. Като се има предвид участието на тирозиназата в патогенезата на меланома, проследяването и фармакологичното регулиране на нейната активност ще подпомогне диагностиката и лечението на заболяването [7]. Бяха разработени сонди за специфично откриване на тирозиназната активност във физиологични среди. Бяха разработени и инхибитори, които можеха да направят тирозиназата неактивна, а някои от тях бяха използвани клинично за лечение на заболявания. Например коджикова киселина и арбутин [8], като специфични инхибитори на тирозиназата, са клинично използвани като избелващи продукти. С напредъка в откриването на лекарства напоследък са проектирани и синтезирани все по-голям брой ефективни съединения, които могат да открият/инхибират активността на тирозиназата. Това значително би улеснило напредъка в диагностицирането и лечението на тези заболявания, произтичащи от анормално производство на меланин. В този преглед ще обсъдим напредъка в разработването на базирани на малки молекули сонди и инхибитори за ендогенна тирозиназна активност. Надяваме се, че ще ни помогне да научим повече за тирозиназата и да намерим повече функционални съединения, насочени/регулиращи тирозиназата.

2. Структура на тирозиназата

Активното място на тирозиназата представлява двуядрена медна централна структура, съставена от два медни йона (фиг. 2), които се свързват с хистидиновите остатъци в протеина. Двата медни йонни центъра са свързани чрез ендогенен координационен мост. Тирозинът и други вещества се комплексират с ензима чрез връзката между активния център на ензима и хидроксилната група. В процеса на каталитичната реакция на меланина, каталитичното място се категоризира в три форми: състояние на окисление (Eoxy), състояние на редукция (Emet) и състояние на деоксигениране (Edeoxy), разликата е в структурата на двуядрения активен център на медни йони (фиг. 2).

Епоксидът се състои от два квадратни медни (II) атома; всеки атом е изграден от два силни екватора и лигандът е един по-слаб аксиален NH [9]. Молекулата на екзогенния кислород свързва и свързва двата медни центъра под формата на пероксиди. Дължината на CueCu връзката е около 0,35 nm. Комбинацията от кислородни молекули води до образуването на (m-h2:h2 -peroxo) структура [10], така че Еокси активният център може да се запише като [Cu(II)eO2eCu(II)]. Електронната структура на пероксидите играе решаваща роля в биологичните функции на Eoxy. Поради силното s* акцепторно действие, пероксидът има по-малко отрицателен заряд, докато p акцепторът на електрони взаимодейства с електроните в s* орбиталата на пероксида, което силно отслабва силата на връзката кислород-кислород, превръщайки ядрото в на тирозиназния активен център, който лесно се чупи [9]. Метирозиназата (Emet) е подобна на Eoxy и също съдържа два тетрагонални медни (II) атома, свързани чрез ендогенен мост. Разликата е, че свързващият лиганд между медните йони е хидроксид вместо пероксид [2]. По отношение на окислителните свойства Emet и Eoxy също са малко по-различни. Emet не е в състояние да окислява монофенолни съединения. При липса на субстрати, Emet съществува като основна форма в организмите. Дезокситирозиназата (Edeoxy), подобна на дезоксихемоцианина, има симетрична структура [(Cu(I)eCu(I)]. Няма свързващ лиганд като пероксид или хидроксид между двуядрената мед; следователно хидроксидът във вода е съществен мостов лиганд.

3. Механизъм на действие на тирозиназата

Въпреки че изследователите са провели задълбочени проучвания върху тирозиназата и свързаните с нея протеини, механизмът на нейната каталитична реакция все още е спорен. Например, каталитичната активност на едно и също активно място на тирозиназата е различна. Каталитичният център на тирозиназата съдържа двуядрен меден център, наречен съответно Cu(A) и Cu(B). Всеки меден йон в активния център е координиран с три различни хистидинови остатъка. Има голяма разлика между микофенолатната активност и дифенолазната активност, а редуцираната тирозиназа има лаг фаза, когато реагира с монофенол. Това са важни теми, които трябва непрекъснато да се изследват и изучават [11].

Реакцията между тирозиназата и свързаните субстрати е главно чрез образуването на ефективна координационна връзка между хидроксилната група на субстрата и активния център на тирозиназата. Оливарес и др. [12] предполагат, че Eoxy и подходящи субстрати при бозайници предизвикват микофенолатна активност и дифенолазна активност. По време на микофенолатната активност, монофенолите (L-тирозин) се окисляват до образуване на о-хинони (о-допахинон), важен прекурсор на меланина и едеокси. По време на дифенолазна активност Eoxy и Emet могат също да окисляват о-дифеноли (L-DOPA), за да произведат о-допахинон [13]. Този механизъм е общоприет от изследователите, тъй като може най-точно да отразява кинетичните характеристики на тирозиназата, в която ограничаващата скоростта стъпка в производството на меланин е монофенолният цикъл [14].

3.1. Механизъм на микофенолатната активност

По време на синтеза на меланин, основната функция на ензима е да окислява монофенолните субстрати до о-хинон от Eoxy. Този процес е важна характеристика, която отличава тирозиназата от други оксидоредуктази като катехолоксидазата. По време на монофенолния цикъл (фиг. 2), кислородният атом на депротонирания фенол се координира с медния йон на активния център на окислената тирозиназа, за да образува микофенолатен Eoxy комплекс (EoxyM), а след това фенолът е орто-електрофилно заместен до дифенолаза Emet комплекс (EmetD). EmetD претърпява процес на разцепване за директно генериране на о-хинон и Edeoxy. Edeoxy директно се комбинира с кислородни молекули, за да образува повторно Eoxy. Това е цикличният процес на микофенолатната активност. Този процес не завършва, докато реакцията на субстрата не приключи. В реакционния процес на монофенолния цикъл, ако Emet в естествено състояние срещне монофенолен субстрат, той ще претърпи изключително бавна реакция на окисление и ще попречи на нормалното протичане на монофенолната реакция. Следователно този период се нарича „период на изоставане“, тъй като самият Emet не може да свързва кислородни молекули [12].

3.2. Механизъм на действие на дифенолазата

4. Функция на тирозиназата

Тирозиназата е част от семейството на медта тип 3 и съществува в ранния процес на образуване на меланин. Той участва главно в следните два реакционни процеса [17]: (1) хидроксилиране на L-тирозин до L-DOPA; (2) окисляване на L-DOPA до образуване на допахинон. Допахинонът в крайна сметка ще образува меланин чрез поредица от реакции. Другите два члена на семейството от тип 3 на медта са катехол оксидаза и хемоцианин. Катехолоксидазата проявява само дифенолазна активност, а хемоцианинът е носител на кислород в лимфата на много мекотели и членестоноги. Въпреки че активните центрове на протеините от семейството на медта от тип 3 са запазени по отношение на общата структура и способността да свързват кислородни молекули, техните потенциални ензимни активности са леко различни поради променливостта на прикрепването на субстрата към ензимния център или неконтролируемостта, която субстрат може да достигне.

Освен че участва в процеса на производство на меланин, тирозиназата има и други важни физиологични функции. При гъбите, растенията и някои безгръбначни тирозиназата участва главно в процеса на заздравяване на рани и първичния имунен отговор [18]. При членестоногите тирозиназата може да насърчи процеса на втвърдяване на роговия слой на животните след линеене. Бактериалната тирозиназа може да се секретира в почвата и да участва в процеса на произволно свързване на различни ароматни съединения за образуване на хумус. И беше открито, че тирозиназата може също да бъде потенциален антидот за бензолни токсични вещества [13,19]. В допълнение, той играе незаменима роля в убиването на паразитни растения срещу фенолни симбиотични бактерии, производството на естествени пигменти и синтеза на аминокиселинни антибиотици като линкомицин. Общата точка на тези ефекти е неделима от тирозиназата, използваща редокс реакции с кислородни молекули [11].

5. Болести, свързани с тирозиназата

Разпределението на тирозиназата е тясно свързано с физиологичните функции на растенията и животните. Обикновено се смята, че цветовете на перата, косата, очите, епидермиса на насекомите, семената и други пигменти са резултат от тирозиназа [10]. Тирозиназата има различни, но важни функции в различните организми. При повечето насекоми при нормални физиологични условия тирозиназата съществува под формата на зимоген и различни видове тирозиназа съществуват в специфични части на насекомите за изпълнение на специфични физиологични функции [20]. В допълнение към участието в производството на меланин, тирозиназата на насекомите е единственият ензим, участващ в кератозата. Втвърденият от насекоми кератин може да блокира нахлуването на микроорганизми и чужди тела и да защити мекото тяло на безгръбначните. При членестоногите тирозиназата също участва в два други важни физиологични процеса, а именно защитната реакция и заздравяването на рани. Меланинът, произведен от тирозиназата при бозайници, се секретира в кератиноцитите на епидермиса и косата, обезцветява повърхността на тялото, като по този начин предпазва кожата и очите, издържа на ултравиолетовото лъчение и предотвратява прегряването на вътрешните тъкани [10]. Тирозиназата, открита при бозайниците, обикновено се открива в меланоцитите, които са силно специфични клетки, които съществуват в кожата, космените фоликули и очите, за да произвеждат пигменти [4,21]. Когато функцията на тирозиназата е намалена или липсва, това ще повлияе на метаболизма на меланина и ще причини заболявания като епилепсия и албинизъм. Автозомно-рецесивните заболявания при животни и хора също са свързани със загуба на тирозиназа или намалена активност [22].

6. Проби на тирозиназа

Сондите са вещества, които специфично разпознават целта и освобождават откриваеми сигнали, които отразяват присъствието и активността на целта. Традиционният колориметричен метод за анализ на тирозиназа е ограничен поради ниската си чувствителност [23]. Първоначално няколко други метода за откриване, базирани на електрохимия и златни наночастици, бяха докладвани от групата на Willner [24e27], което не само увеличава гъвкавостта на откриването, но също така значително актуализира колориметрията по отношение на чувствителността. Въведена е също флуоресцентна стратегия за проектиране на високочувствителни тирозиназни сонди, както е показано на Фиг. 3. Първоначално разработените квантови точки и конюгирани полимерни флуоресцентни сонди могат да бъдат приложени за наблюдение на активността на тирозиназа [28]. Независимо от това, флуоресцентните сонди с малки молекули са особено привлекателни поради техните специални предимства като чувствителност, специфичност и съвместимост. През 2008 г. екипът на Zhu синтезира нов водоразтворим олиго (фениленовинилен) (Pr1) като FL флуорофор, съдържащ тирозинова бойна глава (WH) като флуоресцентна сонда за тирозиназа. Беше демонстрирано, че Pr1 е подходящ за откриване на активността на тирозиназа досега във воден буферен разтвор дори в агарозен гел [29]. Първо, базирана на цианин близка инфрачервена (NIR) флуоресцентна сонда (Pr2) беше използвана за наблюдение на активността на тирозиназа през 2010 г. от Ma et al. [30]. Значителната промяна на цвета преди и след реакцията може да бъде открита с просто око. Въпреки това, тези сонди също показват режим на изключване, причинен от хиноновата част, генерирана от катализирано от тирозиназа окисление. За функционална употреба обаче най-добрият подход е да се приложи биоанализ в режим на включване поради неговата чувствителност и по-голяма пригодност за биоизобразяване на тирозиназа в живи системи. През 2010 г. Ким и др. [31] предложи базирана на BODIPY включваща флуорогенна сонда за откриване на ендогенна активност на тирозиназа в живи меланомни клетки (Pr3, фиг. 4). Въз основа на предишни изследвания на тирозиназа, приложена за отстраняване на защитните групи на амините [32], Yan et al. [33] подготвиха тирозиназни сонди, Pr4 и Pr5, в които фенолна група и нафтиламинова група бяха свързани чрез връзка с урея през 2012 г. Важно е, че Pr4 беше първата двуфотонна флуорогенна сонда, предназначена да открива активността на тирозиназата във воден буфер и живи клетки. През 2013 г. Wang et al. [34] показаха, че базираната на NBD-NH2- флуоресцентна проба (Pr6 и Pr7), съдържаща фенолни остатъци (WH), може да се използва за откриване на активността на тирозиназа и скрининг за потенциални инхибитори на тирозиназа с "включване" стратегия. В тази работа обаче няма биологичен експеримент, свързан с клетъчно изобразяване. През 2016 г. Ли и колеги проектираха група от нови сонди, базирани на 7- амино-4-(трифлуорометил)-кумарин като FL флуорофор и ги синтезираха, Pr8-11, с различни разстояния между FL флуорофор и феноли. Установено е, че Pr9 е силно чувствителна и селективна "включваща" флуорогенна сонда за изобразяване на живи меланомни клетки [35]. През 2018 г. екипът на Wu беше първият, който използва FL флуоресцентна сонда (Pr12) за диагностициране на ранен меланом в модели на мишки на гризачи (фиг. 4 и 5A). Сондата може да се активира чрез медиирано от тирозиназа окисление и след това да хидролизира връзките на урея, за да произведе флуоресцентен сигнал. В същото време той може също така да наблюдава нивото на ендогенна тирозиназа в живи клетки и рибки зебра чувствително и селективно (фиг. 5 B/C) [36].

През 2016 г. групата на Ма [37] разработи нова флуорогенна сонда, наречена Mela-TYR (Pr13, фиг. 4), за насочване към меланозоми за откриване на активността на тирозиназата. Pr13 е проектиран чрез включване на фталимид с морфолин и 4-урея, получена от амино-фенол. Сондата показва силно чувствителен и селективен отговор на включване към тирозиназа чрез реакция на окисление-разцепване. Флуоресцентните сонди, описани по-горе, съдържат главно 4-хидроксифенилова група като разпознаваща част (WH) и показват паралелен флуоресцентен отговор към няколко реактивни кислородни видове (ROS) и тирозиназа, като по този начин се намесва от ROS. Групата на Ма откри нова част за разпознаване на тирозиназа, 3-хидрокси бензилокси (WH), която показва разнообразни реакционни механизми за тирозиназа и ROS [38]. NIR флуоресцентна сонда (Pr14, Фиг. 4) беше разработена чрез инсталиране на 3- хидрокси бензилокси в NIR флуорофор (HXPI) и показа силно специфичен отговор на изключване към тирозиназа вместо ROS, като по този начин се преодолява смущението. Наличието на 3- хидрокси групата улеснява хидроксилирането от тирозиназа на 4-вакантна позиция, но не и от ROS, и междинното съединение би претърпяло спонтанно 1,6-прегрупиране елиминиране, освобождавайки свободен флуорофор. Високата специфичност на разработената проба беше доказана чрез изобразяване и откриване на ендогенна тирозиназна активност в живи клетки и рибки зебра, а високата специфичност на пробата беше потвърдена допълнително чрез ензимно-свързан имуносорбентен анализ (фигури 4 и 6). Впоследствие групата на Ма разработи друга включваща се флуорогенна сонда (Pr15, Фиг. 4), базирана на резоруфин, включен с 3-хидроксифенилова група [39]. Използва се за откриване и изобразяване на активността на ендогенна тирозиназа в различни живи клетки. Вдъхновени от горния дизайн, Zhang и сътрудници [40] предложиха флуорогенна тирозиназна сонда (Pr16, фиг. 4) с резоруфин като флуорофор и пинаколовия естер на m-толилборна киселина (WH) като ново разпознаване на тирозиназа част. Сондата показа висока селективност за тирозиназа спрямо други биологични вещества, включително ROS. Въпреки това, той беше силно повлиян от H2O2. През 2019 г. Hu et al. [41] съобщават за нова флуорогенна сонда с висока химическа селективност на базата на флуоресцеин (Pr17, фиг. 4), която може да проследява тирозиназа in vitro и in vivo и да реализира високо хемоселективно откриване на тирозиназа. В допълнение, сондата реагира във воден разтвор и показва усилване на флуоресценцията повече от 24 пъти в присъствието на тирозиназа. В допълнение, Pr17 показа страхотни характеристики на пропускливост на клетъчната мембрана и тъканта, което спомогна за успеха му при проследяване на активността на ендогенна тирозиназа в отделни подпомогнати живи клетки и модели на зебра. Групата на Динг конструира нова водоразтворима NIR флуоресцентна сонда (Pr18, Фиг. 4), която може специфично да разпознае тирозиназа, която е много стабилна в рамките на физиологичната температура и рН и може точно да открие тирозиназа в биологични системи, без да бъде нарушавана от повсеместни образувания. Може да се използва за изобразяване на тирозиназа в живи клетки, риба зебра и модели на ксеногенни мишки [42].

Sidhu и др. разработи и синтезира съотношителна флуоресцентна сонда (Pr19, Фиг. 4) на базата на нафталимид. Pr19 има висока селективност и чувствителност към тирозиназа, а границата на откриване (LOD) е доста ниска [43]. Изместването на спектъра на възбуждане или емисия се получава, след като сондата се комбинира с реагенти. Може да се запише, като се използва съотношението на интензитета на флуоресценцията, измерено при две различни дължини на вълната, което се нарича измерване на съотношението. Рациометричните флуоресцентни сонди, базирани на този принцип, показват своята чувствителност и селективност и могат да се използват за изследване на ензимната функция в живи системи [44]. Екипът на Guo предложи нова съотношителна и включваща NIR флуоресцентна сонда (Pr20, Фиг. 4) за откриване в реално време на ендогенна активност на тирозиназа. Тези специални характеристики на Pr20, комбинирани с рядка цитотоксичност, превъзходни фотофизични характеристики и пропускливост на клетъчната мембрана, го правят идеален за количествено откриване на ендогенна тирозиназна активност [45]. Цианиновите производни, като типични NIR флуоресцентни багрила, могат да бъдат контролирано агрегирани във водни разтвори и по този начин да показват много значително различни спектрални свойства. Хлорният атом в центъра на цианиновия скелет лесно се замества от други функционални групи. Въз основа на тази функция, Zhang et al. [46] разработиха нова флуоресцентна сонда на базата на цианин (Pr21, Фиг. 4) за съотношително флуоресцентно откриване на тирозиназната активност (Фиг. 7). При определянето на съотношението се получава добро съотношение сигнал/шум, а LOD стойността на тирозиназната активност е 0,02 U/mL. В допълнение, Pr21 беше успешно използван за изобразяване на ендогенната тирозиназна активност в В16 клетки и качественото й разграничаване от други ракови/нормални клетки в отсъствието на тирозиназа (фиг. 7).

7. Инхибитори на тирозиназата

Инхибиторите обикновено се разделят на обратими инхибитори и необратими инхибитори въз основа на това дали инхибиторите, взаимодействащи с ензимите, причиняват постоянно инактивиране на ензима. Характеристиката на инхибиране на тирозиназата е обратимо инхибиране. За инхибирането, характеризиращо се с обратимо инхибиране, комбинацията от инхибитор и ензим е обратим процес на динамично равновесие [47e49]. Увеличаването на концентрацията на инхибитора ще доведе до намаляване на ензимната активност, но инхибиторът само инхибира ензимната активност, вместо да инактивира трайно ензима. Когато концентрацията на инхибитора намалее, активността на тирозиназата ще се увеличи. Междувременно необратимото инхибиране ще бъде постоянното инактивиране на тирозиназата. Според различните места и методи на инхибиторите на тирозиназата, взаимодействащи с ензима, те могат да бъдат разделени на четири форми: конкурентни, неконкурентни, смесени и бавно свързващи.

Флавоноидите са набор от съединения, съставени от два бензенови пръстена, свързани с верига от три въглерода. Тъй като хидроксилните, метокси и гликозидните групи на страничната верига са в бензеновите пръстени, подредбата може да бъде разделена на флавоноли, халкони, дихидрофлавони и оранжеви (фиг. 8) [56]. Флавоноидите са широко разпространени в листата, семената, кожите и последователите на растенията и изследователите са проверили повече от 4000 флавоноида. За някои растения флавоноидите и техните производни имат защита срещу UV лъчи, патогени и тревопасни [57]. Анализът на структурата на екстракта от корен от женско биле показва, че инхибиторната способност на тирозиназата на неоглициризин, глициризин, изоликвиритигенин и глициризин е свързана с тяхната липофилност. Сред тях инхибирането на монофенола е по-ефективно от това на дифенола, което показва, че това е реакция, ограничаваща скоростта в първия етап на реакцията на окисление [58].

Някои флавони, съдържащи {{0}}хидрокси-4-кетонна структура, могат конкурентно да инхибират ензимната активност чрез хелатиране на медта в активното място на тирозиназата, което води до необратимо инактивиране на тирозиназата. След хелатиране на тирозиназа, молекулата теоретично губи равнинната си структура и се изкривява. Конкурентните инхибитори обикновено са успоредни по структура на субстрата, така че молекулата лесно навлиза в активния център на тирозиназата и предотвратява навлизането на L-DOPA [59,60]. Jeong и др. извлича два флавонола от листата на Zanthoxylum piperitum. Флавонолите могат да инхибират тирозиназната активност на гъбите, което е конкурентно инхибиране, но не могат да инхибират производството на меланин от Streptomyces bikiniensis. По-късно беше установено, че флавоноидното съединение, изолирано от филипинската формоза, може също да инхибира тирозиназата и инхибиторният ефект е по-добър от този на коджиковата киселина [62]. Liang и др. установиха, че жълтият пигмент от шафранка може също да инхибира активността на тирозиназата на гъбите със стойност на полумаксималната инхибиторна концентрация (IC50) от 1,01 mg/mL. Тази връзка на инхибиране изглежда зависи от дозата [63]. (2R, 3R)-(þ)-пурпурин, извлечен от Shuiliao, инхибира 70 процента от активността на тирозиназата и концентрацията е 0,50 mM. Инхибиторната способност е по-добра от тази на коджиковата киселина и арбутина [64].

7,8,40 -трихидроксифлавонът е флавоноидно производно, което инхибира активността на тирозиназа дифенолазата по неконкурентен начин със стойност на IC50 от 10.31 ± 0,41 mM и Ki от 9,50 ± 0,40 тМ. Механизмът на действие на това съединение с тирозиназата е статичен механизъм и показва единично място на свързване с константа на свързване от (7,05 ± 1,20) × 104 M-1 при 298 К. Термодинамичните параметри показват, че процесът на свързване е свързан към водородна връзка и сили на ван дер Ваалс [51].

3,8-хидроксихинолин (In1, Фиг. 9 [65]), отделен от Scolopendra subsidies mutilans, може да инхибира производството и окислението на меланин в Melan-a клетките. In1 показва антиоксидантен ефект, развит при концентрация, и значително инхибира активността на тирозиназата на гъбите чрез неконкурентно инхибиране. В същото време се установява, че In1 не е цитотоксичен в проучването, както е показано в таблица 1 [65]. Етилацетатната фракция на екстракта от нухален цвят на Nymphaea (NNFE) (100 mg/mL) може ефективно да намали производството на меланин и да инхибира активността на тирозиназата на гъбите. Основният механизъм включва намеса в транскрипционните фактори и универсалните сигнални пътища в синтеза на меланин [66]. Капсаицин (In2, Фиг. 9 [67]) и дихидрокапсаицин (In3, ​​Фиг. 9), извлечени от пипер, могат да инхибират тирозиназната активност. Резултатът показва, че IC50 стойността на In2 е 1,73 пъти по-малка от тази на In3. Константата на инхибиране (Ki) също поддържа инхибиторната активност на In3 (0,39 mM, Таблица 1) върху тирозиназата е по-ниска от тази на In2 (0,30 mM, Таблица 1) [67]. Установено е, че кофеинът (In4, фиг. 9 [68]), извлечен от прашец на камелия, показва силна инхибиторна активност спрямо гъбена тирозиназа в неконкурентен модел, както е показано в таблица 1. In4 променя мястото на свързване на L-тирозин и пръстена конформация в съседство с активния център чрез свързване с тирозиназа. Експерименталните резултати показват, че In4 има очевиден инхибиторен ефект върху активността на тирозиназата в клетките и генерирането на меланин от B16F10 меланомни клетки е свързано с концентрацията [68]. Кафтариновата киселина (In5, Фиг. 9), извлечена от грозде, може конкурентно да инхибира тирозиназата и стойността на IC50 (Таблица 1) е по-ниска от тази на относителните съединения, кафеената и хлорогенната киселини [47]. Флоретин (In6, фиг. 9) може да се свърже с тирозиназата чрез статичен процес, който причинява промяна на конформацията на тирозиназата, като по този начин инхибира нейната активност. В същото време In6 има силен антиоксидантен капацитет и способността да редуцира о-допахинона до LDOPA [48].

Изследователите са оценили два спироакридина (AMTAC-01, In7, Фиг. 9) и (AMTAC-02, In8, Фиг. 9) като инхибитори на тирозиназата. Резултатите показват, че акридиновите производни взаимодействат силно с гъбената тирозиназа. In8 е по-ефективен при инхибиране на ензимната активност от In7, както е показано в таблица 1, което показва, че метокси групата на In8 е силно свързана с инхибиторната активност [49]. Бяха синтезирани и изследвани няколко 21 халогенирани тиосемикарбазона (TSCs). Беше установено, че TSCs 6, 12 и 21 (In9/10/11, Фиг. 9 [69]) проявяват мощни инхибиторни свойства с различни IC50, съответно (Таблица 1). Те демонстрират взаимно обратим и конкурентен механизъм за инхибиране на тирозиназата. Сред изследваните съединения пара-заместените ацетофенонови производни на тиосемикарбазони имат най-висок афинитет към ензима [69]. Пеницилин V (In12, Фиг. 9) е бактериолитичен b-лактамен антибиотик. Проучванията са установили, че In12 може да инхибира микофенолатната и дифенолазната активност. Проучванията за охлаждане на флуоресценцията и молекулярно докинг показват, че In12 може да образува статично взаимодействие близо до каталитичния джоб на ензима, като по този начин възпрепятства транспортирането на субстрата към активното място и намалява пластичността на медта за катализа [70]. Наскоро Raza et al. изследва инхибиторния потенциал на N-(заместен-фенил)-4-{(4-[(E)-3- фенил-2-пропенил]-1-пиперазинил) бутанамиди ( 5a-e) върху тирозиназа. Установено е, че всички съединения са биологично активни, като 5b (In13, фиг. 9) показва най-висок инхибиторен потенциал [71]. Махаджан и др. проектирани и синтезирани хиназолинон бенамиди 4a-h (In14e21, фиг. 9). Чрез изследването на инхибиторния ефект на съединенията върху активността на тирозиназата беше установено, че всички съединения показват по-ниски стойности на IC50 от стандартната коджикова киселина, както е показано в таблица 1 [72]. Шен и др. откриха нов инхибитор на тирозиназата, пептидът ECGYF (EF-5, In22), както е показано на Фиг. 9. Свързването между In22 и тирозиназата зависи главно от водородните връзки и хидрофобните взаимодействия и ефектът от инхибирането на тирозиназата е по-силен от тази на арбутин и глутатион [73]. Той и др. изолира три тамарициноли 1/2/3 (In23/24/25) и два фенола 4 & 5 (In26 & 27), както е показано на фиг. 9. Експериментите показват, че всички изолати имат инхибиторен ефект върху тирозиназата от гъби, като In23 е най-ефективният (Таблица 1) [74].

За повече информация: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501