RESUM

La tirosinasa és un enzim important en el control de la formació de melanina als melanosomes i té un paper clau en la pigmentació del cabell i la pell. L'expressió o activació anormal de la tirosinasa està associada a diverses malalties com l'albinisme, el vitiligen, el melanoma i la malaltia de Parkinson. La deposició excessiva de melanina podria causar malalties com les pigues i taques marrons al cos humà, i també està estretament relacionada amb l'enrossament de fruites i verdures i la muda d'insectes. Detectar i inhibir l'activitat de la tirosinasa té un valor extraordinari en el progrés del diagnòstic i tractament d'aquestes malalties. Per tant, s'han desenvolupat nombroses sondes de detecció òptica selectiva i petits inhibidors moleculars, que han fet contribucions significatives a la investigació bàsica i clínica sobre aquestes malalties. En aquest article es revisa la detecció i inhibició de la tirosinasa i la seva aplicació en productes blanquejants, amb especial èmfasi en el desenvolupament de sondes fluorescents i inhibidors. Tant de bo, aquesta revisió ajudarà a dissenyar sondes i inhibidors de tirosinasa més eficients i sensibles, així com a aportar llum sobre nous tractaments per a malalties com el melanoma.

Segons estudis rellevants,cistancheés una herba comuna que es coneix com "l'herba miracle que allarga la vida". El seu component principal éscistanòsid, que té diversos efectes com araantioxidant,antiinflamatori, ipromoció de la funció immune. El mecanisme entre cistanche ipellblanqueigrau en l'efecte antioxidant dels glucòsids de cistanche. La melanina a la pell humana es produeix per l'oxidació de la tirosina catalitzada pertirosinasa, i la reacció d'oxidació requereix la participació d'oxigen, de manera que els radicals lliures d'oxigen del cos esdevenen un factor importantafectant melaninaproducció. Cistanche conté cistanòsid, que és un antioxidant i pot reduir la generació de radicals lliures al cos, per tantinhibintmelaninaproducció.

Feu clic a Suplement de Cistanche Tubulosa

Per a més informació:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Paraules clau:

1. Introducció

La tirosinasa (EC 1.14.18.1; catecol oxidasa; polifenol oxidasa [1] o difenolasa) es considera l'enzim més important que conté coure en la formació de melanina. La tirosinasa pot catalitzar la hidroxilació i la posterior oxidació de la unitat monofenol a ortoquinona sota l'acció de l'oxigen molecular. Es troba als melanosomes, el lloc per a la síntesi, emmagatzematge i transport de melanina. Els valors de pH dels melanosomes melanosomes lleugerament i greument melanitzats són d'uns 4,5 i 3, respectivament. El pH òptim per a l'activitat de la tirosinasa és de 6,8 [2]. Raper [3] i Mason [4] van ser els primers a aclarir les vies biosintètiques de formació de melanina en diversos organismes, que van ser embellides recentment per Schallreuter et al. [5] i Cooksey et al. (Fig. 1) [6].

La tirosinasa es troba àmpliament en plantes, animals i microorganismes. Atesa la implicació de la tirosinasa en la patogènesi del melanoma, el seguiment i la regulació farmacològica de la seva activitat ajudaran al diagnòstic i tractament de la malaltia [7]. Es van desenvolupar sondes per detectar específicament l'activitat de la tirosinasa en entorns fisiològics. També es van desenvolupar inhibidors que podien inactivar la tirosinasa, i alguns d'ells es van utilitzar clínicament per tractar malalties. Per exemple, l'àcid cògic i l'arbutina [8], com a inhibidors específics de la tirosinasa, es van utilitzar clínicament com a productes blanquejants. Amb els avenços en el descobriment de fàrmacs, un nombre creixent de compostos efectius que poden detectar/inhibir l'activitat de la tirosinasa s'han dissenyat i sintetitzat recentment. Això facilitaria molt el progrés del diagnòstic i el tractament d'aquelles malalties derivades de la producció aberrant de melanina. En aquesta revisió, parlarem del progrés en el desenvolupament de sondes i inhibidors basats en molècules petites per a l'activitat de la tirosinasa endògena. Tant de bo, ens ajudi a aprendre més sobre la tirosinasa i trobar més compostos funcionals dirigits/regulant la tirosinasa.

2. Estructura de la tirosinasa

El lloc actiu de la tirosinasa presenta una estructura central de coure de doble nucli composta per dos ions de coure (Fig. 2), que s'uneixen als residus d'histidina de la proteïna. Els dos centres d'ions de coure estan connectats per un pont de coordinació endògena. La tirosina i altres substàncies es complexen amb l'enzim, mitjançant l'enllaç entre el centre actiu de l'enzim i el grup hidroxil. En el procés de la reacció catalítica de la melanina, el lloc catalític es classifica en tres formes: estat d'oxidació (Eoxy), estat de reducció (Emet) i estat de desoxigenació (Edeoxy), la diferència rau en l'estructura del centre actiu d'ions de coure binuclear. (Fig. 2).

L'epoxi està format per dos àtoms quadrats de coure (II); cada àtom està format per dos equadors forts i el lligand és un NH axial més feble [9]. La molècula d'oxigen exògena s'uneix i uneix els dos centres de coure en forma de peròxids. La longitud de l'enllaç CueCu és d'aproximadament 0,35 nm. La combinació de molècules d'oxigen condueix a la formació de l'estructura (m-h2:h2 -peroxo) [10], de manera que el centre actiu Eoxy es pot escriure com [Cu(II)eO2eCu(II)]. L'estructura electrònica dels peròxids té un paper crucial en les funcions biològiques d'Eoxy. A causa de la forta acció de l'acceptor s*, el peròxid té una càrrega menys negativa, mentre que l'acceptor d'electrons p interacciona amb els electrons de l'orbital s* del peròxid, la qual cosa debilita molt la força de l'enllaç oxigen-oxigen, fent que el nucli. del centre actiu de la tirosinasa fàcilment trencable [9]. La mettirosinasa (Emet) és similar a l'Eoxy i també conté dos àtoms de coure tetragonal (II) acoblats a través d'un pont endogen. La diferència és que el lligand de pont entre els ions de coure és hidròxid en lloc de peròxid [2]. Pel que fa a les propietats oxidatives, Emet i Eoxy també són lleugerament diferents. Emet no és capaç d'oxidar els compostos monofenòlics. En absència de substrats, Emet existeix com a forma principal en els organismes. La desoxitirosinasa (Edeoxy), similar a la desoxi hemocianina, té una estructura simètrica [(Cu(I)eCu(I)] No hi ha lligand pont com ara peròxid o hidròxid entre el coure binuclear; per tant, l'hidròxid a l'aigua és un lligand pont essencial.

3. Mecanisme d'acció de la tirosinasa

Tot i que els investigadors han realitzat estudis en profunditat sobre la tirosinasa i les seves proteïnes relacionades, el mecanisme de la seva reacció catalítica encara és controvertit. Per exemple, l'activitat catalítica al mateix lloc actiu de la tirosinasa és diferent. El centre catalític de la tirosinasa conté un centre de coure binuclear, anomenat Cu (A) i Cu (B), respectivament. Cada ió de coure del centre actiu es coordina amb tres residus d'histidina diferents. Hi ha una gran diferència entre l'activitat del micofenolat i l'activitat de la difenolasa, i la tirosinasa reduïda té una fase de retard quan reacciona amb el monofenol. Aquests són temes importants que cal explorar i estudiar contínuament [11].

La reacció entre la tirosinasa i els substrats relacionats es produeix principalment mitjançant la formació d'un enllaç de coordinació eficaç entre el grup hidroxil del substrat i el centre actiu de la tirosinasa. Olivares et al. [12] va proposar que Eoxy i els substrats adequats en mamífers desencadenen l'activitat dels micofenolats i l'activitat de la difenolasa. Durant l'activitat dels micofenolats, els monofenols (L-tirosina) s'oxiden per formar o-quinones (o-dopaquinona), un important precursor de la melanina, i Edeoxy. Durant l'activitat de la difenolasa, Eoxy i Emet també poden oxidar els o-difenols (L-DOPA) per produir o-dopaquinona [13]. Aquest mecanisme és generalment acceptat pels investigadors, ja que pot reflectir amb més precisió les característiques cinètiques de la tirosinasa, en què el pas que limita la velocitat en la producció de melanina és el cicle del monofenol [14].

3.1. Mecanisme de l'activitat dels micofenolats

Durant la síntesi de melanina, la funció principal de l'enzim és oxidar els substrats monofenols a o-quinona per Eoxy. Aquest procés és una característica important que distingeix la tirosinasa d'altres oxidoreductases com la catecol oxidasa. Durant el cicle del monofenol (Fig. 2), l'àtom d'oxigen del fenol desprotonat es coordina amb l'ió de coure del centre actiu de la tirosinasa oxidada per formar el complex Eoxy de micofenolat (EoxyM), i després el fenol es substitueix ortoelectròfilament per la difenolasa Emet. complex (EmetD). EmetD se sotmet a un procés d'escissió per generar directament o-quinona i Edeoxy. Edeoxy es combina directament amb molècules d'oxigen per tornar a formar Eoxy. Aquest és el procés cíclic de l'activitat dels micofenolats. Aquest procés no s'acaba fins que s'ha completat la reacció del substrat. En el procés de reacció del cicle del monofenol, si l'Emet en estat natural es troba amb un substrat monofenol, experimentarà una reacció d'oxidació extremadament lenta i dificultarà el progrés normal de la reacció del monofenol. Per tant, aquest període s'anomena "període de retard" perquè el propi Emet no pot unir molècules d'oxigen [12].

3.2. Mecanisme de l'activitat de la difenolasa

4. Funció de la tirosinasa

La tirosinasa forma part de la família del coure tipus 3 i existeix en el procés primerenc de formació de melanina. Participa principalment en els dos processos de reacció següents [17]: (1) hidroxilació de L-tirosina a L-DOPA; (2) oxidació de L-DOPA per formar dopaquinona. La dopaquinona acabarà formant melanina mitjançant una sèrie de reaccions. Els altres dos membres de la família del coure tipus 3 són la catecol oxidasa i l'hemocianina. La catecol oxidasa només presenta activitat de la difenolasa i l'hemocianina es troba a la limfa de molts mol·luscs i artròpodes portadors d'oxigen. Tot i que els centres actius de les proteïnes de la família del coure tipus 3 es conserven en termes d'estructura total i capacitat per connectar molècules d'oxigen, les seves activitats potencials d'enzimàtica són lleugerament diferents a causa de la variabilitat de l'adhesió del substrat al centre enzimàtic o la incontrolabilitat que el el substrat pot arribar.

A més de participar en el procés de producció de melanina, la tirosinasa també té altres funcions fisiològiques importants. En esponges, plantes i alguns invertebrats, la tirosinasa està implicada principalment en el procés de cicatrització de ferides i la resposta immune primària [18]. En els artròpodes, la tirosinasa pot afavorir el procés d'enduriment de l'estrat corni dels animals després de la muda. La tirosinasa bacteriana es pot secretar al sòl i participar en el procés d'acoblament aleatori de diferents compostos aromàtics per formar humus. I es va descobrir que la tirosinasa també pot ser un antídot potencial per a les substàncies tòxiques del benzè [13,19]. A més, té un paper indispensable en la matança de plantes paràsites contra els bacteris simbiòtics fenòlics, la producció de pigments naturals i la síntesi d'antibiòtics d'aminoàcids com la lincomicina. El punt comú d'aquests efectes és inseparable de la tirosinasa mitjançant reaccions redox amb molècules d'oxigen [11].

5. Malalties relacionades amb la tirosinasa

La distribució de la tirosinasa està estretament relacionada amb les funcions fisiològiques de les plantes i els animals. En general, es creu que els colors de plomes, cabells, ulls, epidermis d'insectes, llavors i altres pigments són els resultats de la tirosinasa [10]. La tirosinasa té funcions diferents però importants en diferents organismes. En la majoria dels insectes en condicions fisiològiques normals, la tirosinasa existeix en forma de zimogen, i existeixen diferents tipus de tirosinasa en parts específiques dels insectes per completar funcions fisiològiques específiques [20]. A més de participar en la producció de melanina, la tirosinasa d'insectes és l'únic enzim implicat en la queratosi. La queratina endurida per insectes pot bloquejar la invasió de microorganismes i cossos estranys i protegir el cos tou dels invertebrats. En els artròpodes, la tirosinasa també participa en altres dos processos fisiològics importants, a saber, la resposta de defensa i la cicatrització de ferides. La melanina produïda per la tirosinasa en mamífers es secreta als queratinòcits de l'epidermis i el cabell, decolorant la superfície corporal, protegint així la pell i els ulls, resistint la radiació ultraviolada i evitant que els teixits interns s'escalfin [10]. La tirosinasa que es troba en mamífers es descobreix habitualment en melanòcits, que són cèl·lules molt específiques que existeixen a la pell, els fol·licles pilosos i els ulls per produir pigments [4,21]. Quan la funció de la tirosinasa es redueix o falta, afectarà el metabolisme de la melanina i provocarà malalties com l'epilèpsia i l'albinisme. Les malalties autosòmiques recesives en animals i humans també estan relacionades amb la pèrdua de tirosinasa o la disminució de l'activitat [22].

6. Sondes de tirosinasa

Les sondes són substàncies que reconeixen específicament l'objectiu i alliberen senyals detectables que reflecteixen la presència i l'activitat de l'objectiu. El mètode colorimètric tradicional per a l'anàlisi de la tirosinasa ha estat limitat a causa de la seva baixa sensibilitat [23]. Al principi, el grup de Willner [24e27] va informar de diversos altres mètodes de detecció basats en l'electroquímica i les nanopartícules d'or, que no només augmenta la versatilitat de la detecció sinó que també actualitza molt la colorimetria en termes de sensibilitat. També s'ha introduït una estratègia fluorescent per dissenyar sondes de tirosinasa altament sensibles com es mostra a la figura 3. Es poden aplicar punts quàntics inicialment i sondes fluorescents de polímer conjugat per controlar l'activitat de la tirosinasa [28]. No obstant això, les sondes fluorescents de molècules petites són especialment atractives pels seus avantatges especials com ara la sensibilitat, l'especificitat i la compatibilitat. El 2008, l'equip de Zhu va sintetitzar un nou oligo soluble en aigua (fenilenvinilè) (Pr1) com a fluoròfor FL que conté ogiva de tirosina (WH) com a sonda fluorescent per a la tirosinasa. Es va demostrar que Pr1 és adequat per detectar l'activitat de la tirosinasa fins ara en una solució tampó aquosa fins i tot en gel d'agarosa [29]. En primer lloc, el 2010, Ma et al va utilitzar una sonda fluorescent (Pr2) basada en cianina (NIR) per controlar l'activitat de la tirosinasa. [30]. El canvi de color significatiu abans i després de la reacció es va poder detectar a ull nu. Tanmateix, aquestes sondes també mostren un mode d'apagat causat per la part quinona generada per l'oxidació catalitzada per tirosinasa. Tanmateix, per a un ús funcional, el millor enfocament és implementar un bioassaig en mode d'activació a causa de la seva sensibilitat i més idoneïtat per a la bioimatge de la tirosinasa en sistemes vius. El 2010, Kim et al. [31] va proposar una sonda fluorogènica basada en BODIPY per detectar l'activitat de la tirosinasa endògena en cèl·lules vives de melanoma (Pr3, Fig. 4). Basant-se en investigacions prèvies de la tirosinasa aplicada per eliminar els grups protectors d'amines [32], Yan et al. [33] van preparar sondes de tirosinasa, Pr4 i Pr5, en les quals es van connectar un grup fenol i un grup naftilamina mitjançant un enllaç d'urea el 2012. És important destacar que el Pr4 va ser la primera sonda fluorogènica d'encesa de dos fotons dissenyada per detectar l'activitat de la tirosinasa. en tampó aquós i cèl·lules vives. El 2013, Wang et al. [34] va demostrar que la sonda fluorescent basada en NBD-NH2-(Pr6 i Pr7) que conté fragments de fenol (WH) es pot utilitzar per detectar l'activitat de la tirosinasa i detectar possibles inhibidors de la tirosinasa amb un "activat" estratègia. Tanmateix, no hi ha cap experiment biològic relacionat amb la imatge cel·lular en aquest treball. El 2016, Li i els seus col·legues van dissenyar un grup de noves sondes basades en 7- amino-4-(trifluorometil)-cumarina com a fluoròfor FL i les van sintetitzar, Pr{8-11, amb diferents distàncies entre FL fluoròfor i fenols. Es va trobar que Pr9 era una sonda fluorogènica "encès" altament sensible i selectiva per obtenir imatges de cèl·lules vives de melanoma [35]. El 2018, l'equip de Wu va ser el primer a utilitzar una sonda fluorescent FL (Pr12) per diagnosticar el melanoma precoç en models de ratolins rosegadors (Figs. 4 i 5A). La sonda es pot activar per oxidació mediada per tirosinasa i després hidrolitzar els enllaços d'urea per produir un senyal de fluorescència. Al mateix temps, també pot controlar el nivell de tirosinasa endògena a les cèl·lules vives i al peix zebra de manera sensible i selectiva (Fig. 5 B/C) [36].

El 2016, el grup de Ma [37] va desenvolupar una nova sonda fluorogènica anomenada Mela-TYR (Pr13, Fig. 4) per orientar els melanosomes per detectar l'activitat de la tirosinasa. Pr13 es va dissenyar incorporant ftalimida amb morfolina i urea derivada d'{6}}amino-fenol. La sonda mostra una resposta d'activació altament sensible i selectiva a la tirosinasa mitjançant una reacció d'oxidació-escissió. Les sondes de fluorescència descrites anteriorment contenien principalment un grup 4-hidroxifenil com a fragment de reconeixement (WH) i mostraven una resposta de fluorescència paral·lela a diverses espècies reactives d'oxigen (ROS) i tirosinasa, interferides així per ROS. El grup de Ma va descobrir un nou fragment de reconeixement de la tirosinasa, 3-hidroxi benziloxi (WH), que va mostrar diversos mecanismes de reacció per a la tirosinasa i la ROS [38]. Es va desenvolupar una sonda de fluorescència NIR (Pr14, Fig. 4) instal·lant 3- hidroxi benziloxi en un fluoròfor NIR (HXPI) i va mostrar una resposta altament específica a la tirosinasa en lloc de la ROS, superant així la interferència. La presència del grup hidroxi 3- facilita la hidroxilació per tirosinasa a la 4-posició vacant, però no per ROS, i l'intermedi experimentaria una eliminació espontània d'1,6-reordenació, alliberant fluoròfor lliure. L'alta especificitat de la sonda desenvolupada es va demostrar mitjançant la imatge i la detecció de l'activitat de la tirosinasa endògena en cèl·lules vives i peixos zebra, i l'alta especificitat de la sonda es va verificar encara més mitjançant un assaig immunosorbent lligat a enzims (Figs. 4 i 6). El grup de Ma va desenvolupar posteriorment una altra sonda fluorogènica activada (Pr15, Fig. 4) basada en resorufina incorporada amb un grup 3-hidroxifenil [39]. Es va utilitzar per detectar i representar l'activitat de la tirosinasa endògena en una varietat de cèl·lules vives. Inspirats pel disseny anterior, Zhang i els seus companys [40] van proposar una sonda de tirosinasa fluorogènica (Pr16, Fig. 4) amb resorufina com a fluoròfor, i l'èster de pinacol de l'àcid m-tolil borònic (WH) com a nou reconeixement de tirosinasa. part. La sonda va mostrar una alta selectivitat per a la tirosinasa sobre altres substàncies biològiques, inclosa la ROS. No obstant això, l'H2O2 l'ha interferit severament. El 2019, Hu et al. [41] va informar d'una nova sonda fluorogènica amb alta selectivitat química basada en fluoresceïna (Pr17, Fig. 4), que pot fer un seguiment de la tirosinasa in vitro i in vivo, i realitzar l'alta detecció quimioselectiva de la tirosinasa. A més, la sonda va reaccionar en una solució aquosa i va mostrar una millora de la fluorescència de més de 24 vegades en presència de tirosinasa. A més, Pr17 va mostrar grans característiques de la membrana cel·lular i la permeabilitat dels teixits, que van ajudar al seu èxit en el seguiment de l'activitat de la tirosinasa endògena en diferents models de cèl·lules vives i peix zebra. El grup de Ding va construir una nova sonda de fluorescència NIR soluble en aigua (Pr18, Fig. 4) que pot reconèixer específicament la tirosinasa, que és altament estable a la temperatura fisiològica i el pH i pot detectar amb precisió la tirosinasa en sistemes biològics sense ser pertorbada per entitats omnipresents. Es pot utilitzar per obtenir imatges de tirosinasa en cèl·lules vives, peix zebra i models de ratolins xenogènics [42].

Sidhu et al. va idear i sintetitzar una sonda fluorescent ratiomètrica (Pr19, Fig. 4) basada en naftalimida. Pr19 té una alta selectivitat i sensibilitat per a la tirosinasa, i el límit de detecció (LOD) és força baix [43]. El canvi de l'espectre d'excitació o emissió es produeix després de combinar la sonda amb reactius. Es pot registrar mitjançant la relació de la intensitat de la fluorescència mesurada a dues longituds d'ona diferents, que s'anomena mesura de relació. Les sondes fluorescents ratiomètriques basades en aquest principi mostren la seva sensibilitat i selectivitat i es poden utilitzar per a l'estudi de la funció enzimàtica en sistemes vius [44]. L'equip de Guo va proposar una nova sonda fluorescent NIR ratiomètrica i activada (Pr20, Fig. 4) per a la detecció en temps real de l'activitat de la tirosinasa endògena. Aquestes característiques especials de Pr20, combinades amb una citotoxicitat rara, caràcters fotofísics superiors i permeabilitat de la membrana cel·lular, el fan ideal per a la detecció quantitativa de l'activitat de la tirosinasa endògena [45]. Els derivats de la cianina, com a colorants fluorescents NIR típics, es poden agregar de manera controlada en solucions aquoses i, per tant, presenten moltes propietats espectrals significativament diferents. L'àtom de clor al centre de l'esquelet de cianina es substitueix fàcilment per altres grups funcionals. A partir d'aquesta funció, Zhang et al. [46] va desenvolupar una nova sonda fluorescent basada en cianina (Pr21, Fig. 4) per a la detecció radiomètrica de fluorescència de l'activitat de la tirosinasa (Fig. 7). La determinació de la relació va obtenir una bona relació senyal-soroll i el valor LOD de l'activitat de la tirosinasa va ser de 0, 02 U/mL. A més, Pr21 es va utilitzar amb èxit en la imatge de l'activitat de la tirosinasa endògena a les cèl·lules B16 i distingint-la qualitativament d'altres cèl·lules canceroses/normals en absència de tirosinasa (Fig. 7).

7. Inhibidors de la tirosinasa

Els inhibidors generalment es divideixen en inhibidors reversibles i inhibidors irreversibles en funció de si els inhibidors que interactuen amb els enzims causen una inactivació permanent de l'enzim. La característica d'inhibició de la tirosinasa és la inhibició reversible. Per a la inhibició caracteritzada per la inhibició reversible, la combinació d'inhibidor i enzim és un procés d'equilibri dinàmic reversible [47e49]. L'augment de la concentració de l'inhibidor farà que l'activitat enzimàtica disminueixi, però l'inhibidor només inhibeix l'activitat enzimàtica en lloc d'inactivar l'enzim permanentment. Quan la concentració d'inhibidors disminueix, augmentarà l'activitat de la tirosinasa. Mentrestant, la inhibició irreversible serà la inactivació permanent de la tirosinasa. Segons els diferents llocs i mètodes dels inhibidors de la tirosinasa que interactuen amb l'enzim, es poden dividir en quatre formes: unió competitiva, no competitiva, mixta i lenta.

Els flavonoides són un conjunt de compostos formats per dos anells de benzè connectats per una cadena de tres carbonis. Com que els grups de la cadena lateral hidroxil, metoxi i glicòsid es troben als anells de benzè, la disposició es pot subdividir en flavonols, calcones, dihidroflavones i taronges (Fig. 8) [56]. Els flavonoides es distribueixen àmpliament a les fulles, llavors, pells i seguidors de les plantes, i els investigadors han verificat més de 4000 flavonoides. Per a algunes plantes, els flavonoides i els seus derivats tenen protecció contra els raigs UV, els patògens i els herbívors [57]. L'anàlisi de l'estructura de l'extracte d'arrel de regalèssia mostra que la capacitat inhibidora de la tirosinasa de la neoglicirrizina, la glicirrizina, la isoliquiritigenina i la glicirrizina està relacionada amb la seva lipofilia. Entre ells, la inhibició del monofenol és més eficaç que la del difenol, cosa que indica que és una reacció limitant la velocitat en el primer pas de la reacció d'oxidació [58].

Algunes flavones que contenen una estructura {{{0}}hidroxi-4-cetona poden inhibir competitivament l'activitat enzimàtica quelant el coure al lloc actiu de la tirosinasa, donant lloc a la inactivació irreversible de la tirosinasa. Després de quelant la tirosinasa, la molècula perd teòricament la seva estructura plana i es distorsiona. Els inhibidors competitius solen tenir una estructura paral·lela al substrat, de manera que la molècula entra fàcilment al lloc actiu de la tirosinasa i impedeix l'entrada de L-DOPA [59,60]. Jeong et al. va extreure dos flavonols de les fulles de Zanthoxylum piperitum. Els flavonols poden inhibir l'activitat tirosinasa dels bolets, que és una inhibició competitiva, però no poden inhibir la producció de melanina de Streptomyces bikiniensis. Més tard, es va trobar que el compost flavonoide aïllat de la Formosa filipina també pot inhibir la tirosinasa i l'efecte inhibidor és millor que el de l'àcid cògic [62]. Liang et al. va trobar que el pigment groc de cártam també pot inhibir l'activitat de la tirosinasa dels bolets, amb un valor de concentració inhibidora mitja màxima (IC50) d'1,01 mg/mL. Aquesta relació d'inhibició sembla que depèn de la dosi [63]. (2R, 3R)-(þ)-purpurina extreta de Shuiliao inhibeix el 70 per cent de l'activitat de la tirosinasa i la concentració és de 0,50 mM. La capacitat inhibidora és millor que la de l'àcid cògic i l'arbutina [64].

La 7,8,40 -trihidroxiflavona és un derivat flavonoide que inhibeix l'activitat de la tirosinasa difenolasa de manera no competitiva amb un valor IC50 d'10,31 ± 0,41 mM i un Ki de 9,50 ± 0,40 mM. El mecanisme d'acció d'aquest compost amb la tirosinasa és un mecanisme estàtic i mostra un únic lloc d'unió amb una constant d'unió de (7,05 ± 1,20) × 104 M-1 a 298 K. Els paràmetres termodinàmics mostren que el procés d'enllaç està relacionat a l'enllaç d'hidrogen i a les forces de van der Waals [51].

3, 8-hidroxiquinolina (In1, Fig. 9 [65]) separada de Scolopendra subvencions mutilans pot inhibir la producció i oxidació de melanina a les cèl·lules Melan-a. In1 mostra un efecte antioxidant desenvolupat per la concentració i inhibeix significativament l'activitat de la tirosinasa dels bolets mitjançant una inhibició no competitiva. Al mateix temps, es troba que In1 no és citotòxic a l'estudi, tal com es mostra a la taula 1 [65]. La fracció d'acetat d'etil de l'extracte de flor nucal de Nymphaea (NNFE) (100 mg/mL) pot reduir eficaçment la producció de melanina i inhibir l'activitat de la tirosinasa dels bolets. El mecanisme subjacent implica interferir amb factors de transcripció i vies de senyalització universals en la síntesi de melanina [66]. La capsaicina (In2, Fig. 9 [67]) i la dihidrocapsaicina (In3, ​​Fig. 9) extretes del pebre poden inhibir l'activitat de la tirosinasa. El resultat mostra que el valor IC50 d'In2 és 1,73 vegades més petit que el d'In3. La constant d'inhibició (Ki) també admet l'activitat inhibidora d'In3 (0,39 mM, taula 1) sobre la tirosinasa és més baixa que la d'In2 (0,30 mM, taula 1) [67]. Es va trobar que la cafeïna (In4, Fig. 9 [68]) extreta del pol·len de camèlia mostra una forta activitat inhibidora cap a la tirosinasa dels bolets en un model no competitiu com es mostra a la taula 1. In4 canvia el lloc d'unió de la L-tirosina i l'anell. conformació adjacent al centre actiu mitjançant la unió a la tirosinasa. Els resultats experimentals mostren que In4 té un efecte inhibidor evident sobre l'activitat de la tirosinasa a les cèl·lules i la generació de melanina de cèl·lules de melanoma B16F10 està relacionada amb la concentració [68]. L'àcid caftàric (In5, Fig. 9) extret del raïm pot inhibir competitivament la tirosinasa, i el valor IC50 (Taula 1) és inferior al dels compostos relacionals, àcid cafeic i clorogènic [47]. La floretina (In6, Fig. 9) es pot unir a la tirosinasa mitjançant un procés estàtic, que fa que canviï la conformació de la tirosinasa, inhibint així la seva activitat. Al mateix temps, In6 té una forta capacitat antioxidant i la capacitat de reduir la o-dopaquinona a LDOPA [48].

Els investigadors han avaluat dues espiroacridines (AMTAC-01, In7, Fig. 9) i (AMTAC-02, In8, Fig. 9) com a inhibidors de la tirosinasa. Els resultats mostren que els derivats de l'acridina interaccionen fortament amb la tirosinasa de bolets. In8 és més eficaç per inhibir l'activitat enzimàtica que In7, tal com es mostra a la taula 1, que indica que el grup metoxi d'In8 està altament correlacionat amb l'activitat inhibidora [49]. Es van sintetitzar i investigar diverses 21 tiosemicarbazones halogenades (TSC). Es va trobar que els TSC 6, 12 i 21 (In9/10/11, Fig. 9 [69]) presenten propietats inhibidores potents amb diferents IC50, respectivament (taula 1). Demostren un mecanisme mútuament reversible i competitiu per inhibir la tirosinasa. Entre els compostos estudiats, els derivats d'acetofenona para-substituïts de tiosemicarbazones tenen la més alta afinitat amb l'enzim [69]. La penicil·lina V (In12, Fig. 9) és un fàrmac antibiòtic bacteriolític b-lactàmic. Els estudis han trobat que In12 pot inhibir l'activitat de micofenolats i difenolases. Els estudis d'extinció de fluorescència i d'acoblament molecular han demostrat que In12 pot formar una interacció estàtica a prop de la butxaca catalítica de l'enzim, dificultant així el transport del substrat al lloc actiu i reduint la plasticitat del coure per a la catàlisi [70]. Recentment, Raza et al. va estudiar el potencial inhibidor de les N-(fenil substituït)-4-{(4-[(E)-3- fenil-2-propenil]-1-piperazinil) butanamides ( 5a-e) sobre tirosinasa. Es va trobar que tots els compostos eren biològicament actius, amb 5b (In13, Fig. 9) mostrant el potencial inhibidor més alt [71]. Mahajan et al. dissenyat i sintetitzat quinazolinona ben amides 4a-h (In14e21, Fig. 9). Mitjançant l'estudi de l'efecte inhibidor dels compostos sobre l'activitat de la tirosinasa, es va trobar que tots els compostos mostren valors d'IC50 més baixos que l'àcid cògic estàndard, tal com es mostra a la taula 1 [72]. Shen et al. va trobar un nou inhibidor de la tirosinasa, el pèptid ECGYF (EF-5, In22), tal com es mostra a la figura 9. La unió entre In22 i tirosinasa depèn principalment dels enllaços d'hidrogen i les interaccions hidrofòbiques, i l'efecte d'inhibir la tirosinasa és més fort que el de l'arbutina i el glutatió [73]. Ell et al. van aïllar tres tamariscinols 1/2/3 (In23/24/25) i dos fenòlics 4 i 5 (In26 i 27), tal com es mostra a la figura 9. Els experiments han demostrat que tots els aïllats tenen efectes inhibidors sobre la tirosinasa dels bolets, sent In23 el la més eficaç (taula 1) [74].

Per a més informació: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501