SOYUT

Tirozinaz, melanozomlarda melanin oluşumunu kontrol etmede önemli bir enzimdir ve saç ve deri pigmentasyonunda anahtar rol oynar. Tirosinazın anormal ekspresyonu veya aktivasyonu, albinizm, vitiligo, melanom ve Parkinson hastalığı gibi çeşitli hastalıklarla ilişkilidir. Aşırı melanin birikimi insan vücudunda çil ve kahverengi lekeler gibi hastalıklara neden olabilir ve ayrıca meyve ve sebzelerin esmerleşmesi ve böcek tüy dökümü ile yakından ilgilidir. Tirozinaz aktivitesinin saptanması ve inhibe edilmesi, bu hastalıkların tanı ve tedavisinin ilerlemesinde olağanüstü değere sahiptir. Bu nedenle birçok seçici optik tespit probu ve küçük moleküler inhibitörler geliştirilmiş ve bu hastalıklarla ilgili temel ve klinik araştırmalara önemli katkılar sağlanmıştır. Bu yazıda, tirozinazın tespiti ve inhibisyonu ve bunun beyazlatıcı ürünlerdeki uygulaması, floresan problar ve inhibitörlerin geliştirilmesine özel vurgu yapılarak gözden geçirilmektedir. Umarız bu derleme, daha verimli ve hassas tirozinaz probları ve inhibitörleri tasarlamaya yardımcı olur ve melanom gibi hastalıklar için yeni tedavilere ışık tutar.

İlgili araştırmalara göre,cistanche"ömrü uzatan mucize bitki" olarak bilinen yaygın bir bitkidir. Ana bileşenikistanositgibi çeşitli etkilere sahiptir.antioksidan,antienflamatuvar, Vebağışıklık fonksiyonu teşviki. Cistanche ve arasındaki mekanizmaderibeyazlatmacistanche glikozitlerin antioksidan etkisinde yatmaktadır. İnsan derisindeki melanin, tirozinin oksidasyonu ile üretilir.tirozinazve oksidasyon reaksiyonu oksijenin katılımını gerektirir, bu nedenle vücuttaki oksijensiz radikaller önemli bir faktör haline gelir.etkileyen melaninüretme. Cistanche, bir antioksidan olan ve vücuttaki serbest radikallerin oluşumunu azaltabilen cistanoside içerir, böyleceengellememelaninüretme.

Cistanche Tubulosa Eki'ne tıklayın

Daha fazla bilgi için:

david.deng@wecistanche.com WhatsApp:86 13632399501

anahtar kelimeler:

1. Giriş

Tirozinaz (EC 1.14.18.1; katekol oksidaz; polifenol oksidaz [1] veya difenolaz), melanin oluşumunda en önemli bakır içeren enzim olarak kabul edilir. Tirosinaz, moleküler oksijenin etkisi altında monofenol biriminin ortokinona hidroksilasyonunu ve müteakip oksidasyonunu katalize edebilir. Melaninin sentezi, depolanması ve taşınması için yer olan melanozomlarda bulunur. Hafif ve şiddetli melanize melanozomların pH değerleri sırasıyla yaklaşık 4.5 ve 3'tür. Tirozinaz aktivitesi için optimum pH 6.8'dir [2]. Raper [3] ve Mason [4], yakın zamanda Schallreuter ve ark. [5] ve Cooksey ve ark. (Şekil 1) [6].

Tirozinaz, bitkilerde, hayvanlarda ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunur. Tirozinazın melanom patogenezindeki rolü göz önüne alındığında, aktivitesinin izlenmesi ve farmakolojik olarak düzenlenmesi hastalığın tanı ve tedavisine yardımcı olacaktır [7]. Fizyolojik ortamlarda tirozinaz aktivitesini spesifik olarak tespit etmek için problar geliştirilmiştir. Tirosinazı etkisiz hale getirebilen inhibitörler de geliştirildi ve bunların bir kısmı klinik olarak hastalıkları tedavi etmek için kullanıldı. Örneğin, spesifik tirozinaz inhibitörleri olarak kojik asit ve arbutin [8], klinik olarak bir beyazlatıcı ürün olarak kullanılmıştır. İlaç keşfindeki gelişmelerle birlikte, son zamanlarda tirozinaz aktivitesini tespit edebilen/engelleyebilen artan sayıda etkili bileşik tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Bu, anormal melanin üretiminden kaynaklanan hastalıkların teşhis ve tedavisindeki ilerlemeyi büyük ölçüde kolaylaştıracaktır. Bu derlemede, endojen tirozinaz aktivitesi için küçük molekül bazlı problar ve inhibitörlerin geliştirilmesindeki ilerlemeyi tartışacağız. Umarım, tirozinaz hakkında daha fazla şey öğrenmemize ve tirozinazı hedefleyen/düzenleyen daha işlevsel bileşikler bulmamıza yardımcı olur.

2. Tirozinazın yapısı

Tirosinaz aktif bölgesi, proteindeki histidin kalıntılarına bağlanan iki bakır iyonundan (Şekil 2) oluşan çift çekirdekli bir bakır merkez yapısı sunar. İki bakır iyon merkezi, endojen bir koordinasyon köprüsü ile birbirine bağlanır. Tirozin ve diğer maddeler, enzimin aktif merkezi ile hidroksil grubu arasındaki bağ yoluyla enzimle kompleks oluşturur. Melaninin katalitik reaksiyonu sürecinde, katalitik bölge üç forma ayrılır: oksidasyon durumu (Eoxy), indirgeme durumu (Emet) ve deoksijenasyon durumu (Edeoxy), fark, iki çekirdekli bakır iyonu aktif merkezinin yapısındadır. (İncir. 2).

Epoksi, iki kare bakır (II) atomundan oluşur; her atom iki güçlü ekvatordan oluşur ve ligand bir zayıf eksenel NH'dir [9]. Eksojen oksijen molekülü, iki bakır merkezini peroksit formunda bağlar ve köprüler. CueCu bağ uzunluğu yaklaşık 0,35 nm'dir. Oksijen moleküllerinin kombinasyonu (m-h2:h2 -perokso) yapısının [10] oluşumuna yol açar, dolayısıyla Eoksi aktif merkezi [Cu(II)eO2eCu(II)] olarak yazılabilir. Peroksitlerin elektronik yapısı, Eoxy'nin biyolojik fonksiyonlarında çok önemli bir rol oynar. Güçlü s* alıcı eylemi nedeniyle, peroksit daha az negatif yüke sahipken, p elektron alıcısı peroksidin s* yörüngesindeki elektronlarla etkileşime girerek oksijen-oksijen bağının gücünü büyük ölçüde zayıflatarak çekirdeği oluşturur. tirozinaz aktif merkezi kolayca kırılabilir [9]. Metirozinaz (Emet), Eoxy'ye benzer ve ayrıca endojen bir köprü aracılığıyla birleştirilmiş iki tetragonal bakır (II) atomu içerir. Aradaki fark, bakır iyonları arasındaki köprü ligandının peroksit yerine hidroksit olmasıdır [2]. Oksidatif özellikler açısından Emet ve Eoxy de biraz farklıdır. Emet, mono fenolik bileşikleri oksitleyemez. Substratların yokluğunda Emet, organizmalarda ana form olarak bulunur. Deoksitirozinaz (Edeoksi), deoksi hemosiyanine benzer, simetrik bir yapıya sahiptir [(Cu(I)eCu(I)]] Binükleer bakır arasında peroksit veya hidroksit gibi köprü ligandı yoktur; bu nedenle sudaki hidroksit, temel bir köprü ligandıdır.

3. Tirozinazın etki mekanizması

Araştırmacılar, tirozinaz ve bununla ilgili proteinler üzerinde derinlemesine araştırmalar yapmış olsalar da, katalitik reaksiyonun mekanizması hala tartışmalıdır. Örneğin, tirozinazın aynı aktif bölgesindeki katalitik aktivite farklıdır. Tirozinazın katalitik merkezi, sırasıyla Cu(A) ve Cu(B) olarak adlandırılan iki çekirdekli bir bakır merkez içerir. Aktif merkezdeki her bir bakır iyonu, üç farklı histidin kalıntısı ile koordine edilir. Mikofenolat aktivitesi ile difenolaz aktivitesi arasında büyük bir fark vardır ve indirgenmiş tirozinaz, monofenol ile reaksiyona girdiğinde bir gecikme fazına sahiptir. Bunlar sürekli olarak araştırılması ve çalışılması gereken önemli konulardır [11].

Tirosinaz ve ilgili substratlar arasındaki reaksiyon, temel olarak substrat üzerindeki hidroksil grubu ile tirozinaz aktif merkezi arasında etkili bir koordinasyon bağının oluşturulması yoluyla gerçekleşir. Olivares ve ark. [12] memelilerde Eoxy ve uygun substratların mikofenolat aktivitesini ve difenolaz aktivitesini tetiklediğini ileri sürmüştür. Mikofenolat aktivitesi sırasında, monofenoller (L-Tirozin), melanin ve Edeoksi'nin önemli bir öncüsü olan o-kinonları (o-dopakinon) oluşturmak üzere oksitlenir. Difenolaz aktivitesi sırasında, Eoxy ve Emet ayrıca o-dopakinon üretmek için o-difenolleri (L-DOPA) oksitleyebilir [13]. Bu mekanizma, melanin üretimindeki hız sınırlayıcı basamağın monofenol döngüsü olduğu tirozinazın kinetik özelliklerini en doğru şekilde yansıtabildiği için araştırmacılar tarafından genel olarak kabul edilmektedir [14].

3.1. Mikofenolat aktivitesinin mekanizması

Melanin sentezi sırasında, enzimin ana işlevi, monofenol substratlarını Eoksi ile o-kinona oksitlemektir. Bu işlem, tirozinazı katekol oksidaz gibi diğer oksidoredüktazlardan ayıran önemli bir özelliktir. Monofenol döngüsü sırasında (Şekil 2), protonu giderilmiş fenol üzerindeki oksijen atomu, mikofenolat Eoksi kompleksini (EoxyM) oluşturmak için oksitlenmiş tirozinaz aktif merkezinin bakır iyonu ile koordine edilir ve ardından fenol orto-elektrofilik olarak difenolaz Emet ile ikame edilir. karmaşık (EmetD). EmetD, doğrudan o-kinon ve Edeoksi oluşturmak için bir bölünme sürecinden geçer. Edeoksi, Eoksi'yi yeniden oluşturmak için doğrudan oksijen molekülleriyle birleşir. Bu, mikofenolat aktivitesinin döngüsel sürecidir. Bu işlem, substrat reaksiyonu tamamlanana kadar bitmez. Monofenol döngüsünün reaksiyon sürecinde, doğal durumdaki Emet bir monofenol substratı ile karşılaşırsa, son derece yavaş bir oksidasyon reaksiyonuna girecek ve monofenol reaksiyonunun normal ilerlemesini engelleyecektir. Bu nedenle, Emet'in kendisi oksijen moleküllerini bağlayamadığı için bu döneme 'gecikme dönemi' denir [12].

3.2. Difenolaz aktivitesinin mekanizması

4. Tirozinazın işlevi

Tirozinaz, tip 3 bakır ailesinin bir parçasıdır ve melanin oluşumunun erken sürecinde bulunur. Esas olarak aşağıdaki iki reaksiyon sürecine katılır [17]: (1) L-tirozinin L-DOPA'ya hidroksilasyonu; (2) dopakinon oluşturmak için L-DOPA'nın oksidasyonu. Dopakinon sonunda bir dizi reaksiyon yoluyla melanin oluşturacaktır. Tip 3 bakır ailesinin diğer iki aile üyesi katekol oksidaz ve hemosiyanindir. Katekol oksidaz sadece difenolaz aktivitesi gösterir ve hemosiyanin oksijen taşıyıcı birçok yumuşakça ve eklembacaklıların lenflerinde bulunur. Tip 3 bakır ailesi proteinlerinin aktif merkezleri, toplam yapı ve oksijen moleküllerini bağlama yeteneği açısından korunmuş olsa da, enzimatik potansiyel aktiviteleri, substratın enzim merkezine bağlanmasının değişkenliği veya kontrol edilemezliği nedeniyle biraz farklıdır. alt tabaka ulaşabilir.

Melanin üretim sürecine katılmanın yanı sıra tirozinazın başka önemli fizyolojik işlevleri de vardır. Süngerlerde, bitkilerde ve bazı omurgasızlarda, tirozinaz esas olarak yara iyileşmesi ve birincil bağışıklık tepkisi sürecinde yer alır [18]. Eklembacaklılarda tirozinaz, deri değiştirmeden sonra hayvanların stratum korneumunun sertleşme sürecini destekleyebilir. Bakteriyel tirozinaz toprakta salgılanabilir ve farklı aromatik bileşiklerin humus oluşturmak için rastgele bağlanma sürecine katılabilir. Tirozinazın da benzen toksik maddeleri için potansiyel bir panzehir olabileceği keşfedildi [13,19]. Ayrıca fenolik simbiyotik bakterilere karşı parazitik bitkilerin öldürülmesinde, doğal pigmentlerin üretilmesinde ve lincomycin gibi aminoasit antibiyotiklerin sentezinde vazgeçilmez rol oynar. Bu etkilerin ortak noktası, tirozinazın oksijen molekülleri ile redoks reaksiyonlarını kullanmasından ayrılamaz [11].

5. Tirozinaz ile ilişkili hastalıklar

Tirosinazın dağılımı, bitki ve hayvanların fizyolojik fonksiyonları ile yakından bağlantılıdır. Genel olarak tüylerin, saçların, gözlerin, böcek epidermisinin, tohumların ve diğer pigmentlerin renklerinin tirozinazın sonucu olduğuna inanılmaktadır [10]. Tirozinazın farklı organizmalarda değişen ancak önemli işlevleri vardır. Normal fizyolojik koşullar altındaki çoğu böcekte, tirozinaz zimojen formunda bulunur ve belirli fizyolojik işlevleri tamamlamak için böceklerin belirli kısımlarında farklı tipte tirozinaz bulunur [20]. Melanin üretimine katılmanın yanı sıra, böcek tirozinazı keratozda yer alan tek enzimdir. Böcekle sertleştirilmiş keratin, mikroorganizmaların ve yabancı cisimlerin istilasını engelleyebilir ve yumuşak omurgasız vücudu koruyabilir. Eklembacaklılarda, tirozinaz ayrıca diğer iki önemli fizyolojik sürece, yani savunma tepkisine ve yara iyileşmesine katılır. Memelilerde tirozinaz tarafından üretilen melanin, epidermisin ve saçın keratinositlerine salgılanarak vücut yüzeyinin rengini bozar, böylece deri ve gözleri korur, ultraviyole radyasyona karşı direnç gösterir ve iç dokuların aşırı ısınmasını önler [10]. Memelilerde bulunan tirozinaz yaygın olarak pigment üretmek için deride, kıl foliküllerinde ve gözlerde bulunan oldukça spesifik hücreler olan melanositlerde keşfedilir [4,21]. Tirosinaz fonksiyonu azaldığında veya eksik olduğunda melanin metabolizmasını etkileyerek epilepsi ve albinizm gibi hastalıklara neden olur. Hayvanlarda ve insanlarda otozomal resesif hastalıklar da tirozinaz kaybı veya azalmış aktivite ile ilişkilidir [22].

6. Tirozinaz probları

Problar, hedefi özel olarak tanıyan ve hedefin varlığını ve etkinliğini yansıtan algılanabilir sinyaller salan maddelerdir. Tirosinaz analizi için geleneksel kolorimetrik yöntem, düşük duyarlılığı nedeniyle sınırlandırılmıştır [23]. İlk olarak, Willner'ın grubu [24e27] tarafından elektrokimyaya ve altın nanopartiküllere dayanan birkaç başka tespit yöntemi rapor edildi; bu metotlar, sadece tespitin çok yönlülüğünü arttırmakla kalmayıp aynı zamanda hassasiyet açısından kolorimetriyi büyük ölçüde günceller. Şekil 3'te gösterildiği gibi oldukça hassas tirozinaz probları tasarlamak için bir flüoresan stratejisi de tanıtılmıştır. Başlangıçta geliştirilen kuantum noktaları ve konjuge polimer flüoresan probları, tirozinazın aktivitesini izlemek için uygulanabilir [28]. Bununla birlikte, küçük moleküllü flüoresan problar, duyarlılık, özgüllük ve uyumluluk gibi özel avantajları nedeniyle özellikle çekicidir. 2008'de Zhu'nun ekibi, tirozinaz için bir floresan probu olarak tirozin savaş başlığı (WH) içeren bir FL florofor olarak suda çözünür yeni bir oligo (fenilenvinilen) (Pr1) sentezledi. Pr1'in şimdiye kadar agaroz jelde bile sulu bir tampon solüsyonda tirozinaz aktivitesini saptamak için uygun olduğu gösterilmiştir [29]. İlk olarak, 2010 yılında Ma ve diğerleri tarafından tirozinazın aktivitesini izlemek için siyanin bazlı yakın kızılötesi (NIR) floresan probu (Pr2) kullanıldı. [30]. Reaksiyondan önceki ve sonraki önemli renk değişimi çıplak gözle tespit edilebilir. Bununla birlikte, bu problar aynı zamanda tirozinaz katalizli oksidasyon tarafından üretilen kinon parçasının neden olduğu bir kapatma modu da gösterir. Bununla birlikte, fonksiyonel kullanım için en iyi yaklaşım, hassasiyeti ve canlı sistemlerde tirozinazın biyogörüntülenmesi için daha uygun olması nedeniyle, açma modunda bir biyotahlil uygulamaktır. 2010 yılında Kim ve ark. [31], canlı melanom hücrelerinde endojen tirozinaz aktivitesini saptamak için BODIPY tabanlı bir açma florojenik prob önerdi (Pr3, Şekil 4). Aminleri koruyan grupları uzaklaştırmak için uygulanan tirozinazla ilgili önceki araştırmalara dayanarak [32], Yan ve ark. [33], 2012 yılında bir fenol grubu ve bir naftilamin grubunun bir üre bağlantısı aracılığıyla bağlandığı Pr4 ve Pr5 tirozinaz problarını hazırladı. sulu tampon ve canlı hücrelerde. 2013 yılında Wang ve ark. [34], fenol parçaları (WH) içeren NBD-NH2-bazlı floresan probun (Pr6 ve Pr7) tirozinazın aktivitesini saptamak ve potansiyel tirozinaz inhibitörlerini bir "açma" ile taramak için kullanılabileceğini gösterdi. strateji. Ancak bu çalışmada hücre görüntüleme ile ilgili herhangi bir biyolojik deney bulunmamaktadır. 2016'da Li ve meslektaşları, bir FL floroforu olarak 7- amino-4-(trifluorometil)-kumarini temel alan bir grup yeni prob tasarladılar ve bunları FL floroforu olarak Pr8-11 ile FL arasında değişen mesafelerle sentezlediler. florofor ve fenoller. Pr9'un, canlı melanom hücrelerinin görüntülenmesi için oldukça hassas ve seçici bir "açma" florojenik probu olduğu bulunmuştur [35]. 2018'de Wu'nun ekibi, kemirgen fare modellerinde erken melanomu teşhis etmek için bir FL floresan probu (Pr12) kullanan ilk ekip oldu (Şekil 4 ve 5A). Prob, tirozinaz aracılı oksidasyon ile aktive edilebilir ve ardından bir floresan sinyali üretmek için üre bağlarını hidrolize edebilir. Aynı zamanda canlı hücrelerdeki ve zebra balığındaki endojen tirozinaz seviyesini de hassas ve seçici bir şekilde izleyebilir (Şekil 5 B/C) [36].

2016'da Ma'nın grubu [37], tirozinaz aktivitesini saptamak için melanozomları hedefleyen Mela-TYR (Pr13, Şekil 4) adlı yeni bir florojenik prob geliştirdi. Pr13, ftalimit ile morfolin ve 4-amino-fenol türevi üre birleştirilerek tasarlanmıştır. Prob, bir oksidasyon-bölünme reaksiyonu yoluyla tirozinaza karşı oldukça hassas ve seçici bir açma tepkisi gösterir. Yukarıda açıklanan flüoresans probları, esasen tanıma kısmı (WH) olarak bir 4-hidroksifenil grubu içermiştir ve birkaç reaktif oksijen türüne (ROS) ve tirozinaza paralel flüoresan tepkisi göstermiştir, bu nedenle ROS tarafından engellenmiştir. Ma'nın grubu, tirozinaz ve ROS için çeşitli reaksiyon mekanizmaları gösteren yeni bir tirozinaz tanıma parçası olan 3-hidroksi benziloksiyi (WH) keşfetti [38]. Bir NIR floroforuna (HXPI) 3- hidroksi benziloksi yerleştirilerek bir NIR floresan probu (Pr14, Şekil 4) geliştirildi ve ROS yerine tirozinaza karşı oldukça spesifik bir açma-kapama tepkisi göstererek girişimin üstesinden geldi. 3- hidroksi grubunun varlığı, 4-pozisyon boşluğunda tirozinaz tarafından hidroksilasyonu kolaylaştırır, ancak ROS tarafından değil ve ara ürün, serbest florofor salarak kendiliğinden 1,6-yeniden düzenleme eliminasyonuna uğrar. Geliştirilen sondanın yüksek özgüllüğü, canlı hücrelerde ve zebra balıklarında endojen tirozinaz aktivitesinin görüntülenmesi ve saptanmasıyla kanıtlanmıştır ve sondanın yüksek özgüllüğü, enzime bağlı bir immünosorbent deneyi ile daha da doğrulanmıştır (Şekil 4 ve 6). Ma'nın grubu daha sonra bir 3-hidroksifenil grubu [39] ile birleştirilmiş resorufine dayalı başka bir açılabilen florojenik prob (Pr15, Şekil 4) geliştirdi. Çeşitli canlı hücrelerde endojen tirozinazın aktivitesini saptamak ve görüntülemek için kullanıldı. Yukarıdaki tasarımdan ilham alan Zhang ve çalışma arkadaşları [40], florofor olarak resorufin ve yeni bir tirozinaz tanıma olarak m-tolil boronik asit pinakol ester (WH) içeren bir florojenik tirozinaz probu (Pr16, Şekil 4) önerdiler. parça. Prob, ROS dahil diğer biyolojik maddelere göre tirozinaz için yüksek seçicilik gösterdi. Ancak, H2O2 tarafından ciddi şekilde engellendi. 2019'da Hu ve diğerleri. [41], tirozinazı in vitro ve in vivo olarak takip edebilen ve tirozinazın yüksek kemoselektif saptamasını gerçekleştirebilen, flüoresine dayalı yüksek kimyasal seçiciliğe sahip yeni bir flüorojenik prob bildirdi (Pr17, Şekil 4). Ek olarak, prob sulu bir çözelti içinde reaksiyona girdi ve tirozinazın mevcudiyetinde 24 kattan fazla bir floresan artışı sergiledi. Ek olarak Pr17, farklı yardımcı canlı hücrelerde ve zebra balığı modellerinde endojen tirozinaz aktivitesini takip etmedeki başarısına yardımcı olan mükemmel hücre zarı ve doku geçirgenliği özellikleri gösterdi. Ding'in grubu, fizyolojik sıcaklık ve pH içinde oldukça kararlı olan ve her yerde bulunan varlıklar tarafından rahatsız edilmeden biyolojik sistemlerde tirozinazı doğru bir şekilde tespit edebilen tirozinazı spesifik olarak tanıyabilen yeni bir suda çözünür NIR floresans probu (Pr18, Şekil 4) inşa etti. Canlı hücrelerde, zebra balığında ve ksenogenik fare modellerinde tirozinazın görüntülenmesi için kullanılabilir [42].

Sidhu ve ark. naftalimide dayalı bir oranmetrik floresan probu (Pr19, Şekil 4) tasarladı ve sentezledi. Pr19, tirozinaz için yüksek seçiciliğe ve duyarlılığa sahiptir ve tespit limiti (LOD) oldukça düşüktür [43]. Uyarma veya emisyon spektrum kayması, prob reaktanlarla birleştirildikten sonra gerçekleşir. Oran ölçümü olarak adlandırılan iki farklı dalga boyunda ölçülen floresan yoğunluğunun oranı kullanılarak kaydedilebilir. Bu prensibe dayanan oranometrik flüoresan problar hassasiyetlerini ve seçiciliklerini gösterirler ve canlı sistemlerde enzim fonksiyonunun incelenmesi için kullanılabilirler [44]. Guo'nun ekibi, endojen tirozinaz aktivitesinin gerçek zamanlı tespiti için yeni bir oransal ve açık NIR flüoresan probu (Pr20, Şekil 4) önerdi. Nadir sitotoksisite, üstün fotofiziksel karakterler ve hücre zarı geçirgenliği ile birleşen Pr20'nin bu özel özellikleri, onu endojen tirozinaz aktivitesinin kantitatif tespiti için ideal hale getirir [45]. Siyanin türevleri, tipik NIR flüoresan boyaları olarak, sulu solüsyonlarda kontrollü bir şekilde toplanabilir ve bu nedenle birçok önemli ölçüde farklı spektral özellik sergiler. Siyanin iskeletinin merkezindeki klor atomu, diğer fonksiyonel gruplar tarafından kolaylıkla ikame edilebilir. Bu işleve dayanarak, Zhang ve ark. [46], tirozinaz aktivitesinin (Şekil 7) oranmetrik floresan saptaması için yeni bir siyanine dayalı floresan probu (Pr21, Şekil 4) geliştirdi. Oran belirleme, iyi bir sinyal-gürültü oranı elde etti ve tirozinaz aktivitesinin LOD değeri 0,02 U/mL idi. Ek olarak Pr21, B16 hücrelerinde endojen tirozinaz aktivitesinin görüntülenmesinde ve tirozinaz yokluğunda onu diğer kanser/normal hücrelerden niteliksel olarak ayırt etmede başarılı bir şekilde kullanıldı (Şekil 7).

7. Tirozinaz inhibitörleri

İnhibitörler, enzimlerle etkileşime giren inhibitörlerin enzimin kalıcı inaktivasyonuna neden olup olmadığına bağlı olarak genellikle geri dönüşümlü inhibitörler ve geri dönüşümsüz inhibitörler olarak ayrılır. Tirosinazın inhibisyon özelliği, geri dönüşümlü inhibisyondur. Tersine çevrilebilir inhibisyon ile karakterize edilen inhibisyon için, inhibitör ve enzim kombinasyonu, tersine çevrilebilir bir dinamik denge sürecidir [47e49]. İnhibitör konsantrasyonunun arttırılması enzim aktivitesinin azalmasına neden olur, ancak inhibitör enzimi kalıcı olarak inaktive etmek yerine sadece enzim aktivitesini inhibe eder. İnhibitör konsantrasyonu azaldığında, tirozinaz aktivitesi artacaktır. Bu arada, geri döndürülemez inhibisyon, tirozinazın kalıcı olarak etkisizleştirilmesi olacaktır. Enzimle etkileşime giren tirozinaz inhibitörlerinin farklı bölgelerine ve yöntemlerine göre, bunlar dört forma ayrılabilir: rekabetçi, rekabetçi olmayan, karışık ve yavaş bağlanma.

Flavonoidler, üç karbonlu bir zincirle birbirine bağlanan iki benzen halkasından oluşan bir dizi bileşiktir. Hidroksil, metoksi ve glikozit yan zincir grupları benzen halkalarında olduğundan, düzenleme flavonoller, kalkonlar, dihidroflavonlar ve turuncu olanlara bölünebilir (Şekil 8) [56]. Flavonoidler, bitkilerin yapraklarında, tohumlarında, kabuklarında ve takipçilerinde yaygın olarak dağılmıştır ve araştırmacılar 4000'den fazla flavonoid olduğunu doğrulamıştır. Bazı bitkiler için flavonoidler ve türevleri UV ışınlarına, patojenlere ve otçullara karşı korumaya sahiptir [57]. Meyan kökü ekstraktının yapısının analizi, neo glycyrrhizin, glycyrrhizin, isoliquiritigenin ve glycyrrhizin'in tirozinaz inhibitör yeteneğinin lipofiliklikleri ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Bunlardan monofenolün inhibisyonunun difenolden daha etkili olması oksidasyon reaksiyonunun ilk basamağında hız sınırlayıcı bir reaksiyon olduğunu gösterir [58].

Bir {{0}}hidroksi-4-keton yapısı içeren bazı flavonlar, tirozinazın aktif bölgesinde bakırı şelatlayarak enzim aktivitesini rekabetçi bir şekilde inhibe edebilir ve bu da tirozinazın geri dönüşümsüz inaktivasyonuna neden olur. Tirosinazı şelatladıktan sonra molekül teorik olarak düzlemsel yapısını kaybeder ve bozulur. Rekabetçi inhibitörler genellikle yapı olarak substrata paraleldir, dolayısıyla molekül tirozinazın aktif bölgesine kolayca girer ve L-DOPA'nın girişini engeller [59,60]. Jeong ve ark. Zanthoxylum piperitum'un yapraklarından iki flavonol çıkardı. Flavonoller, rekabetçi bir inhibisyon olan mantarların tirozinaz aktivitesini inhibe edebilir, ancak Streptomyces bikiniensis'in melanin üretimini inhibe edemez. Daha sonra Filipin Formosa'dan izole edilen flavonoid bileşiğinin de tirozinazı inhibe edebildiği ve inhibitör etkisinin kojik asitten daha iyi olduğu bulunmuştur [62]. Liang ve ark. aspir sarı pigmentinin, 1.01 mg/mL'lik yarı maksimum inhibitör konsantrasyon (IC50) değeriyle mantar tirozinaz aktivitesini de inhibe edebildiğini buldu. Bu inhibisyon ilişkisi doza bağımlı görünmektedir [63]. Shuiliao'dan ekstrakte edilen (2R, 3R)-(+)-purpurin, tirozinaz aktivitesinin yüzde 70'ini inhibe eder ve konsantrasyon 0.50 mM'dir. İnhibisyon yeteneği kojik asit ve arbutinden daha iyidir [64].

7,8,40 -trihidroksiflavon, IC50 değeri 10,31 ± 0,41 mM ve Ki değeri 9,50 ± 0,40 mM. Bu bileşiğin tirozinaz ile etki mekanizması statik bir mekanizmadır ve 298 K'de (7,05 ± 1,20) × 104 M-1 bağlanma sabiti ile tek bir bağlanma yeri gösterir. Termodinamik parametreler, bağlanma sürecinin ilişkili olduğunu gösterir. hidrojen bağı ve van der Waals kuvvetleri [51].

Scolopendra sübvansiyonları mutilans'tan ayrılan 3,8-hidroksikinolin (In1, Şekil 9 [65]), Melan-a hücrelerinde melanin üretimini ve oksidasyonunu önleyebilir. In1, konsantrasyonla geliştirilmiş bir antioksidan etki gösterir ve rekabetçi olmayan inhibisyon yoluyla mantar tirozinaz aktivitesini önemli ölçüde inhibe eder. Aynı zamanda In1'in Tablo 1'de gösterildiği gibi çalışmada sitotoksik olmadığı bulunmuştur [65]. Nymphaea ense çiçeği özütünün (NNFE) (100 mg/mL) etil asetat fraksiyonu, melanin üretimini etkili bir şekilde azaltabilir ve mantar tirozinaz aktivitesini inhibe edebilir. Altta yatan mekanizma, melanin sentezinde transkripsiyon faktörlerine ve evrensel sinyal yollarına müdahale etmeyi içerir [66]. Biberden ekstrakte edilen kapsaisin (In2, Şekil 9 [67]) ve dihidrokapsaisin (In3, ​​Şekil 9) tirozinaz aktivitesini inhibe edebilir. Sonuç, In2'nin IC50 değerinin In3'ünkinden 1,73 kat daha küçük olduğunu gösterir. İnhibisyon sabiti (Ki) ayrıca In3'ün (0.39 mM, Tablo 1) tirozinaz üzerindeki inhibitör aktivitesini In2'ninkinden (0.30 mM, Tablo 1) daha düşüktür [67]. Kamelya poleninden ekstrakte edilen kafeinin (In4, Şekil 9 [68]), Tablo 1'de gösterildiği gibi rekabetçi olmayan bir modelde mantar tirozinazına karşı güçlü inhibe edici aktivite gösterdiği bulundu. In4, L-tirozin ve halkanın bağlanma bölgesini değiştirir tirozinaza bağlanarak aktif merkeze bitişik konformasyon. Deneysel sonuçlar, In4'ün hücrelerdeki tirozinaz aktivitesi üzerinde belirgin bir inhibitör etkiye sahip olduğunu ve B16F10 melanom hücrelerinin melanin üretiminin konsantrasyonla ilişkili olduğunu göstermektedir [68]. Üzümlerden ekstrakte edilen kaftarik asit (In5, Şekil 9) tirozinazı rekabetçi bir şekilde inhibe edebilir ve IC50 değeri (Tablo 1) ilişkisel bileşikler olan kafeik ve klorojenik asitlerden daha düşüktür [47]. Phloretin (In6, Şekil 9), tirozinazın konformasyonunun değişmesine neden olan statik bir işlemle tirozinaza bağlanabilir ve böylece aktivitesini inhibe eder. Aynı zamanda In6, güçlü bir antioksidan kapasiteye ve o-dopakinonu LDOPA'ya indirgeme yeteneğine sahiptir [48].

Araştırmacılar iki spiro akridin (AMTAC-01, In7, Şekil 9) ve (AMTAC-02, In8, Şekil 9) tirozinaz inhibitörleri olarak değerlendirdiler. Sonuçlar, akridin türevlerinin mantar tirozinazı ile güçlü bir şekilde etkileşime girdiğini göstermektedir. Tablo 1'de gösterildiği gibi, In8, enzim aktivitesini inhibe etmede In7'den daha etkilidir; bu, In8'in metoksi grubunun inhibe edici aktivite ile yüksek oranda ilişkili olduğunu gösterir [49]. Birkaç 21 halojenli tiyosemikarbazon (TSC) sentezlendi ve araştırıldı. TSC 6, 12 ve 21'in (In9/10/11, Şekil 9 [69]) sırasıyla farklı IC50 ile güçlü inhibe edici özellikler gösterdiği bulunmuştur (Tablo 1). Tirosinazı inhibe etmek için karşılıklı olarak tersine çevrilebilir ve rekabetçi bir mekanizma gösterirler. İncelenen bileşikler arasında, tiyosemikarbazonların para-ikameli asetofenon türevleri, enzime en yüksek afiniteye sahiptir [69]. Penisilin V (In12, Şekil 9), bakteriyolitik bir β-laktam antibiyotik ilacıdır. Çalışmalar, In12'nin mikofenolat ve difenolaz aktivitesini inhibe edebildiğini bulmuştur. Floresans söndürme ve moleküler yerleştirme çalışmaları, In12'nin enzimin katalitik cebi yakınında statik bir etkileşim oluşturabildiğini, böylece aktif bölgeye substrat taşınmasını engellediğini ve kataliz için bakırın plastisitesini azalttığını göstermiştir [70]. Son zamanlarda, Raza ve ark. N-(ikame edilmiş-fenil)-4-{(4-[(E)-3- fenil-2-propenil]-1-piperazinil) bütanamidlerin ( 5a-e) tirozinaz üzerinde. Tüm bileşiklerin biyolojik olarak aktif olduğu bulundu, 5b (In13, Şekil 9) en yüksek inhibe edici potansiyeli gösteriyor [71]. Mahajan ve ark. tasarlanmış ve sentezlenmiş kinazolinon ben amidler 4a-h (In14e21, Şekil 9). Bileşiklerin tirozinaz aktivitesi üzerindeki inhibitör etkisinin incelenmesi yoluyla, Tablo 1'de gösterildiği gibi tüm bileşiklerin standart kojik asitten daha düşük IC50 değerleri gösterdiği bulunmuştur [72]. Shen ve ark. Şekil 9'da gösterildiği gibi yeni bir tirozinaz inhibitörü olan ECGYF peptidi (EF{51}}, In22) buldu. In22 ile tirozinaz arasındaki bağlanma esas olarak hidrojen bağına ve hidrofobik etkileşimlere bağlıdır ve tirozinazı inhibe etmenin etkisi, bundan daha güçlüdür. arbutin ve glutatyon [73]. O ve ark. Şekil 9'da gösterildiği gibi izole edilmiş üç tamariscinol 1/2/3 (In23/24/25) ve iki fenolik 4 ve 5 (In26 ve 27). Deneyler, tüm izolatların mantar tirozinazı üzerinde inhibe edici etkilere sahip olduğunu göstermiştir; en etkili olanı (Tablo 1) [74].

Daha fazla bilgi için: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501