8. Uporaba tirozinaze

Kot pomemben biološki vir ima tirozinaza širok spekter uporabe na področju okoljskega inženiringa in številne pomembne fiziološke funkcije v telesu. Poleg tega je v kombinaciji z imobilizacijo [75], biosenzorji in drugimi tehnologijami uporaba tirozinaze za katalitično oksidacijo, čiščenje industrijske odpadne vode in detekcijo spojin postopoma postala središče raziskav na področju varstva okolja in biološke detekcije. .

Kliknite na Kje lahko kupim Cistanche

Za več informacij:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Glede na ustrezne študije,cistancheje navadno zelišče, ki je znano kot »čudežno zelišče, ki podaljšuje življenje«. Njegova glavna sestavina jecistanozid, ki ima različne učinke kot nprantioksidant, protivnetno, inspodbujanje imunske funkcije. Mehanizem med cistančo inkožo beljenjeleži v antioksidativnem učinku cistančeglikozidi. Melanin v človeški koži nastaja z oksidacijo tirozina, ki jo kataliziratirozinaza, oksidacijska reakcija pa zahteva sodelovanje kisika, zato radikali brez kisika v telesu postanejo pomemben dejavnik, ki vpliva na proizvodnjo melanina. Cistanche vsebuje cistanozid, ki je antioksidant in lahko zmanjša nastajanje prostih radikalov v telesu.zaviranje proizvodnje melanina.

8.1. Varstvo okolja

Tyrosinase can catalyze the oxidation of mono phenolic compounds. Wada et al. [76] revealed that the rate of tyrosinase removal of substituted phenols in aqueous solutions follows the order of catechol > cresol>p-klorofenol > fenol > pmetoksifenol. Tirozinaza lahko odstrani ne samo fenole, ampak tudi različne organske snovi, kot so organski amini, ki sčasoma tvorijo oborino in jih je mogoče zlahka predelati. Zato se lahko tirozinaza v mikroorganizmih uporablja na področjih okoljskega inženiringa, kot so tovarne in bolnišnice, za razgradnjo in obdelavo odpadne vode, ki vsebuje fenol in amin [77]. Z nenehnim raziskovanjem procesa obdelave so se reakcijski pogoji postopoma optimizirali. Yamada idr. ugotovili, da ima kombinacija tirozinaze in hitozana boljši učinek na odstranjevanje fenolnih spojin v umetni odpadni vodi. Tirozinaza katalizira oksidacijo fenolnih spojin v derivate kinona, ki se nato kemosorbirajo na hitozansko membrano. Nekateri z alkilom substituirani fenoli, kot so p-metilfenol, p-propilfenol, p-butilfenol in p-klorofenol, imajo stopnjo odstranitve do 93 odstotkov [78]. Če bi amino skupino tirozinaze pritrdili na kationsko izmenjevalno smolo, bi lahko popolnoma odstranila fenol po 2 urah s skoraj oslabljeno aktivnostjo za 10 ponovnih ciklov [71]. Tirozinazo, fiksirano na modificiranem natrijevem aluminosilikatu (NaA) in kalcijevem aluminosilikatu (CaA), je mogoče uporabiti tudi večkrat brez zmanjšanja aktivnosti [79]. Poleg tega lahko kompleks, ki ga tvorijo nanomateriali in polifenol oksidaza, učinkovito zmanjša pomanjkljivosti tradicionalnih encimov pri čiščenju odpadne vode [80].

8.2. Biološka detekcija

Biosenzor kot nastajajoča tehnologija za biološko odkrivanje je analitična naprava, ki imobilizira encime, DNK, protitelesa, celice itd. kot snovi za molekularno prepoznavanje na prevodniku in pretvarja kemične ali toplotne spremembe itd. v električne signale. Zaradi svoje občutljivosti, specifičnosti, brezslednosti, hitrosti in natančnosti se pogosto uporablja na področjih, kot so živilska industrija, okoljski inženiring, fermentacijski inženiring in medicina. Wu et al. [81] so hitro zaznali bisfenol A z uporabo grafena v nano merilu kot osnovnega biosenzorja tirozinaze. Yang et al. [82] so razvili nov biosenzor za tirozin, ki temelji na nikljevem kompozitnem filmu s hitozanom, prevlečenim z ogljikom, ki je bil uporabljen za detekcijo katehola zaradi lastnosti hitrega, večkratnega uporabe in dobre stabilnosti. Jiang et al. [83] z uporabo tehnologije sestavljanja plast za plastjo ustvaril imobiliziran kapilarni tirozinazni reaktor za pregled inhibitorjev tirozinaze. Singh et al. [84] je predlagal biosenzor z optičnimi vlakni, ki temelji na površinski plazmonski resonanci za odkrivanje fenolnih spojin v vodnih raztopinah.

9. Zaključek

Ker je tirozinaza vključena v proces porjavitve hrane in motenj depigmentacije pri ljudeh, so raziskovalci obširno proučevali specifične sonde in inhibitorje. Učinkovite spojine v naravnih virih, kot so rastline, lahko zavirajo tirozinazo. Uporaba sond za odkrivanje mehanizma aktivnosti tirozinaze zagotavlja učinkovito sredstvo za preučevanje mehanizma aktivnosti tirozinaze in presejanje inhibitorjev tirozinaze. Vendar pa je treba trenutno razvite sonde optimizirati zaradi slabe biokompatibilnosti in stabilnosti. Ta članek povzema številne naravne, polsintetične in sintetične zaviralce ter obravnava zaviralne učinke teh spojin na aktivnost tirozinaze. Glede na pregled je fenolna enota kljub široki paleti naravnih zaviralcev še vedno glavni del mnogih zaviralcev tirozinaze. Številni raziskovalci so na podlagi teh struktur naravnih spojin zasnovali ustrezne ogrodja, vendar bodo na novo razviti inhibitorji v prihodnosti potrebovali več truda. Z razvojem kemijske biologije ima vse več sond in inhibitorjev boljše biološke značilnosti, kar bo spodbujalo naše raziskave tirozinaze.

Izjava o konkurenčnem interesu

Zahvala

Reference

[1] SY Seo, VK Sharma, N. Sharma, Gobova tirozinaza: nedavni obeti, J. Agric. Food Chem. 51 (2003) 2837e2853.

[2] R. Halaban, RS Patton, E. Cheng et al., Nenormalno zakisanje celic melanoma povzroči zadrževanje tirozinaze v zgodnji sekretorni poti, J. Biol. Chem. 277 (2002) 14821e14828.

[3] HS Raper, Aerobne oksidaze, Physiol. Rev. 8 (1928) 245e282.

[4] HS Mason, Oxidases, Annu. Rev. 34 (1965) 595e634.

[5] KU Schallreuter, S. Kothari, B. Chavan et al., Regulacija sporov o melanogenezi in novih konceptov, Exp. Dermatol. 17 (2008) 395e404.

[6] CJ Cooksey, PJ Garratt, EJ Land et al., Dokazi o posredni tvorbi katoličnega vmesnega substrata, ki je odgovoren za avtoaktivacijsko kinetiko tirozinaze, J. Biol. Chem. 272 (1997) 26226e26235.

[7] TS Chang, posodobljen pregled zaviralcev tirozinaze, Int. J. Mol. Sci. 10 (2009) 2440e2475.

[8] M. Funayama, H. Arakawa, R. Yamamoto, et al., Učinki ae in arbutina na aktivnost tirozinaz iz gobjega in mišjega melanoma, Biosci. Biotehnologija. Biochem. 59 (1995) 143e144.

[9] M. Van Gastel, L. Bubacco, EJJ Groenen et al., EPR študija dvojedrnega aktivnega bakrovega mesta tirozinaze iz Streptomyces antibiotikus, FEBS Lett. 474 (2000) 228e232.

[10] Y. Matoba, N. Bando, K. Oda, et al., Molekularni mehanizem za transport bakra do tirozinaze, ki mu pomaga metalochaperone, caddy protein, J. Biol. Chem. 286 (2011) 30219e30231.

[11] Washington, J. Maxwell, J. Stevenson, et al., Mehanske študije oksidativne ciklokondenzacije 2eaminofenola v 2eaminofenoksazin3eona, katalizirane s tirozinazo, Arch. Biochem. Biophys. 557-578 (2015) 24e34.

[12] C. Olivares, F. Solano, Nova spoznanja o strukturi aktivnega mesta in katalitičnem mehanizmu tirozinaze in z njo povezanih proteinov, Pigment Cell Melanoma Res 22 (2009) 750e760.

[13] LG Fenoll, JN RodríguezeLopez, F. GarcíaeSevilla et al., Analiza in interpretacija mehanizma delovanja gobje tirozinaze na monofenole in difenole, ki ustvarjajo zelo nestabilne ekinone, Biochim. Biophys. Acta 1548 (2001) 1e22.

[14] M. Fairhead, L. ThonyeMeyer, Bakterijske tirozinaze: stari encimi z novim pomenom za biotehnologijo, N. Biotech. 29 (2012) 183e191.

[15] AM McMahon, EM Doyle, S. Brooks et al., Biokemijska karakterizacija soobstoječe tirozinaze in lakaze v bakteriji Pseudomonas putida F6 v tleh, Enzim. Microb. Technol. 40 (2007) 1435e1441.

[16] K. Min, GW Park, YJ Yoo, et al., Pogled na biotehnološke aplikacije vsestranske tirozinaze, Bioresour. Technol. 289 (2019) 121730.

[17] M. Rolff, J. Schottenheim, H. Decker et al., CoppereO2 reaktivnost modelov tirozinaze proti zunanjim monofenolnim substratom: molekularni mehanizem in primerjava z encimom, Chem. Soc. Rev. 40 (2011) 4077e4098.

[18] SM Marino, S. Fogal, M. Bisaglia, et al., Raziskava reaktivnosti tirozinaze antibiotikov Streptomyces na klorofenole, Arch. Biochem. Biophys. 505 (2011) 67e74.

[19] JW Park, J. Dec, JE Kim et al., Dehalogenacija ksenobiotikov kot posledica vezave na huminske materiale, Arch. Okolje. Contam. Toxicol. 38 (2000) 405e410.

[20] M. Funatsu, T. Inaba, Študije o tirozinazi pri hišni muhi, Agric. Biol. Chem. 26 (1962) 535e540.

[21] WC Zimmerman, RA Blanchette, TA Burnes et al., Melanin in peritecialni razvoj pri ophiostoma piliform, Mycologia 87 (1995) 857e863.

[22] M. Goto, KC Sato, Matsumura, D. Sawamura et al., Analiza gena tirozinaze pri japonskih bolnikih z okulokutanim albinizmom, J. Dermatol. Sci. 35 (2004) 215e220.

[23] FNJ Gauillard, F. Richard, Forget Gauillard, et al., Nov spektrofotometrični test za aktivnost polifenol oksidaze, Anal. Biochem. 215 (1993) 59e65.

[24] D. Li, R. Gill, R. Freeman et al., Sondiranje encimskih reakcij z biokatalizmom povzročeno asociacijo ali disociacijo redoks oznak, povezanih z enoplastnimi funkcionaliziranimi elektrodami, Chem. Komun. (2006) 5027e5029.

[25] R. Baron, M. Zayats, I. Willner, Dopaminee, L-DOPAe, adrenalin in noradrenalin inducirana rast nanodelcev Au: testi za odkrivanje nevrotransmiterjev in aktivnosti tirozinaze, Anal. Chem. 77 (2005) 1566e1571.

[26] R. Freeman, J. Elbaz, R. Gill, et al., Analiza aktivnosti dopamina in tirozinaze na napravah z ionsko občutljivim tranzistorjem na efekt polja (ISFET), Chemistry 13 (2007) 7288e7293.

[27] HB Yildiz, R. Freeman, R. Gill et al., Elektrokemijska, fotoelektrokemična in piezoelektrična analiza aktivnosti tirozinaze s funkcionaliziranimi nanodelci, Anal. Chem. 80 (2008) 2811e2816.

[28] R. Gill, R. Freeman, JP Xu, et al., Sondiranje biokatalitičnih transformacij s QD CdSeeZnS, J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 15376e15377.

[29] X. Feng, F. Feng, M. Yu, et al., Sinteza novega vodotopnega oligo (fenilenevinilena), ki vsebuje del tirozina za odkrivanje aktivnosti tirozinaze, Org. Lett. 10 (2008) 5369e5372.

[30] X. Li, W. Shi, S. Chen, et al., Bližnja infrardeča fluorescentna sonda za spremljanje aktivnosti tirozinaze, Chem. Komun. 46 (2010) 2560e2562.

[31] T.-I. Kim, J. Park, S. Park, et al., Vizualizacija aktivnosti tirozinaze v celicah melanoma s fluorescentno sondo na osnovi BODIPYe, Chem. Komun. 47 (2011) 12640e12642.

[32] HMI Osborn, NAO Williams, Razvoj tirozinaza labilnih zaščitnih skupin za amine, Org. Lett. 6 (2004) 3111e3113.

[33] S. Yan, R. Huang, C. Wang et al., Dvofotonska fluorescentna sonda za znotrajcelično detekcijo aktivnosti tirozinaze, Chem. Asian J. 7 (2012) 2782e2785.

[34] C. Wang, S. Yan, R. Huang et al., Obrnjena fluorescentna sonda za odkrivanje aktivnosti tirozinaze, Analyst 138 (2013) 2825e2828.

[35] Z. Li, YF Wang, X. Zhang et al., Fluorescentna sonda "Turneon", ki temelji na oksidativni reakciji, ki jo sproži tirozinaza, za slikanje v živih celicah melanoma, Senzor. Aktuator. B Chem. 242 (2017) 189e194.

[36] C. Zhan, J. Cheng, B. Li et al., Fluorescentna sonda za zgodnje odkrivanje melanoma in njegovih metastaz s specifičnim slikanjem aktivnosti tirozinaze v mišjem modelu, Anal. Chem. 90 (2018) 8807e8815.

[37] J. Zhou, W. Shi, L. Li, et al., Odkrivanje napačne porazdelitve tirozinaze iz melanosomov v lizosome in njena regulacija pod vplivom psoralena/ultravijoličnega a s fluorescentno sondo tirozinaze, ki cilja na melanosome, Anal. Chem. 88 (2016) 4557e4564.

[38] X. Wu, L. Li, W. Shi et al., NeareInfrardeča fluorescentna sonda z novim prepoznavnim delom za specifično detekcijo aktivnosti tirozinaze: načrtovanje, sinteza in uporaba v živih celicah in cebricah, Angew. Chem. Int. Ed. angl. 55 (2016) 14728e14732.

[39] X. Wu, X. Li, H. Li, et al., Zelo občutljiva in selektivna FL fluorescenca pogosto sonda za detekcijo intracelularne endogene aktivnosti tirozinaze, Chem. Komun. 53 (2017) 2443e2446.

[40] H. Li, W. Liu, F. Zhang, et al., Visoko selektivna fluorescenčna sonda na osnovi hidroksilacije pinakol estra fenilboronske kisline za detekcijo tirozinaze v celicah, Anal. Chem. 90 (2018) 855e858.

[41] S. Hu, T. Wang, J. Zou, et al., Visoko kemoselektivna fluorescentna sonda za detekcijo tirozinaze v živih celicah in model cebrice, Senzor. Aktuator. B Chem. 283 (2019) 873e880.

[42] J. Zhang, Z. Li, X. Tian, ​​et al., Nova vodotopna skoraj infrardeča fluorescentna sonda za specifično spremljanje tirozinaze in uporabo v modelu miši, Chem. Komun. 55 (2019) 9463e9466.

[43] J. Singh Sidhu, A. Singh, N. Garg et al., Visoko selektivna raciometrična fluorescentna sonda na osnovi naftalimida za prepoznavanje tirozinaze in celičnega slikanja, Analyst 143 (2018) 4476e4483.

[44] MH Lee, JS Kim, JL Sessler, Raciometrične FL fluorescenčne sonde na osnovi majhnih molekul za katione, anione in biomolekule, Chem. Soc. Rev. 44 (2015) 4185e4191.

[45] Q. Li, C. Yan, J. Zhang et al., Raciometrična in svetlobna skoraj infrardeča fluorescentna sonda na osnovi DCMe za spremljanje aktivnosti endogene tirozinaze v realnem času, Pigmenti za barvila 162 (2019) 802e807.

[46] P. Zhang, S. Li, C. Fu, et al., Kolorimetrična in razmeroma bližnja infrardeča fluorescentna sonda za določanje aktivnosti endogene tirozinaze na podlagi agregacije cianina, Analyst 144 (2019) 5472e5478.

[47] C. Honisch, A. Osto, A. Dupas de Matos, et al., Izolacija inhibitorja tirozinaze iz nezrelega grozdnega soka: spektrofotometrična študija, Food Chem. 305 (2020) 125506.

[48] ​​J. Chen, Q. Li, Y. Ye, et al., Phloretin kot substrat in inhibitor tirozinaze: inhibitorna aktivnost in mehanizem, Spectrochim. Acta Mol. Biomol. Spectrosc. 226 (2020) 117642.

[49] TM Menezes, SMV de Almeida, RO de Moura, et al., Encim tirozinaze, ki zavira spiroeakridin: kinetika, interakcija protein-ligand in študije molekularnega priklopa, Int. J. Biol. Macromol. 122 (2019) 289e297.

[50] L. Ye, Y. Liu, X. Ju, Napredek raziskav zaviralcev tirozinaze, Chem. Bioeng. 30 (2013) 14e20.

[51] S. Zolghadri, A. Bahrami, MT Hassan Khan, et al., Obsežen pregled inhibitorjev tirozinaze, J. Enzym. Inhib. med. Chem. 34 (2019) 279e309.

[52] FS S¸ enol, I. Orhan, G. Yilmaz et al., Študije inhibicije acetilholinesteraze, butirilholinesteraze in tirozinaze ter antioksidativne aktivnosti 33 taksonov Scutellaria L. iz Turčije, Food Chem. Toxicol. 48 (2010) 781e788.

[53] ME Chiari, MB Joray, G. Ruiz et al., Zaviralna aktivnost tirozinaze domačih rastlin iz osrednje Argentine: izolacija aktivne sestavine iz Lithrea molleoides, Food Chem. 120 (2010) 10e14.

[54] K. Saeio, S. Yotsawimonwat, S. Anuchapreeda et al., Razvoj mikroemulzije močnega antitirozinaznega eteričnega olja užitne rastline, Drug Discov. Ther. 5 (2011) 246e252.

[55] NY Kim, HS Kwon, HY Lee, Učinek inhibicije na tirozinazo in melanogenezo Agastache rugosa Kuntze s fermentacijo mlečnokislinskih bakterij, J. Cosmet. Dermatol. 16 (2017) 407e415.

[56] Y. Bi, F. Song, Z. Liu, Napredek raziskav o vrstah naravnih inhibitorjev tirozinaze in njihovih zaviralnih učinkih na tirozinazo, Journal of Jilin University (medicinska izdaja) 40 (2014) 454e459.

[57] JB Harborne, CA Williams, Napredek v raziskavah flavonoidov od leta 1992, Phytochemistry 55 (2000) 481e504.

[58] O. Nerya, J. Vaya, R. Musa, et al., Glabrene in izolikviritigenin kot inhibitorji tirozinaze iz korenin sladkega korena, J. Agric. Food Chem. 51 (2003) 1201e1207.

[59] I. Kubo, KH Ikuyo, Flavonoli iz cvetov žafranika: zaviralna aktivnost tirozinaze in inhibicijski mehanizem, J. Agric. Food Chem. 47 (1999) 4121e4125.

[60] I. Kubo, I. KinsteHori, SK Chaudhuri et al., Flavonoli iz Heterothece vključujejo inhibitorno aktivnost tirozinaze in strukturna merila, Bioorg. med. Chem. 8 (2000) 1749e1755.

[62] T. Masuda, D. Yamashita, Y. Takeda, et al., Preverjanje inhibitorjev tirozinaze med izvlečki obmorskih rastlin in identifikacija močnih inhibitorjev iz Garcinie subelliptica, Biosci. Biotehnologija. Biochem. 69 (2005) 197e201.

[63] C. Liang, JH Lim, SH Kim et al., Dioscin: sinergistični inhibitor tirozinaze iz korenin Smilax China, Food Chem. 134 (2012) 1146e1148.

[64] M. Miyazawa, N. Tamura, Inhibitorna spojina aktivnosti tirozinaze iz kalčka Polygonum hydropiper L. (Benitade), Biol. Pharm. Bik. 30 (2007) 595e597.

[65] MB Alam, VK Bajpai, JI Lee et al., Inhibicija melanogeneze s cineolom iz Scolopendre subvencionira mutilans prek MAPeKinase posredovane regulacije MITF navzdol in proteasomske razgradnje tirozinaze, Sci. Rep. 7 (2017) 45858.

[66] MB Alam, A. Ahmed, MA Motin, et al., Oslabitev melanogeneze s cvetnim ekstraktom Nymphaea nuchal (Burm. f) z regulacijo cAMP/CREB/MAPKs/MITF in proteasomsko razgradnjo tirozinaze, Sci. Rep. 8 (2018) 1e14.

[67] K. Nanok, S. Sansenya, inhibitorni potencial kapsaicina in dihidrokapsaicina za a-glukozidazo, a-amilazo in tirozinazo, J. Food Biochem. 44 (2020) 1e10.

[68] Y. Yang, X. Sun, H. Ni et al., Identifikacija in karakterizacija inhibitorne aktivnosti kofeina iz cvetnega prahu kamelije na tirozinazo, J. Agric. Food Chem. 67 (2019) 12741e12751.

[69] K. Hałdys, W. Goldman, M. Jewginski, et al., Halogenirani aromatični tiosemikarbazoni kot močni zaviralci tirozinaze in melanogeneze, Bioorg. Chem. 94 (2019) 103419.

[70] X. Dong, S. Wang, L. Xu, et al., Inhibitorni mehanizem penicilina V na gobjo tirozinazo, Mol. Biol. Rep. 47 (2020).

[71] H. Raza, MA Abbasi, AzizeureRehman et al., Sinteza, molekularno spajanje, dinamične simulacije, kinetični mehanizem, ocena citotoksičnosti Ne(substituiranega defenil)e4e{(4e[(E)e3efenil2epropenil]e 1epiperazinil} butanamidov kot tirozinaze in zaviralci melanina: pristopi in vitro, in vivo in in silico, Bioorg. Chem. 47 (2020) 103445.

Za več informacij: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501