АБСТРАКТНЫЙ

Тирозиназа является важным ферментом, контролирующим образование меланина в меланосомах, и играет ключевую роль в пигментации волос и кожи. Аномальная экспрессия или активация тирозиназы связана с рядом заболеваний, таких как альбинизм, витилиго, меланома и болезнь Паркинсона. Чрезмерное отложение меланина может вызвать такие заболевания, как веснушки и коричневые пятна на теле человека, а также тесно связано с потемнением фруктов и овощей и линькой насекомых. Обнаружение и ингибирование активности тирозиназы имеет чрезвычайно важное значение для диагностики и лечения этих заболеваний. Поэтому было разработано множество селективных оптических детекторов и низкомолекулярных ингибиторов, которые внесли значительный вклад в фундаментальные и клинические исследования этих заболеваний. В этой статье рассматриваются обнаружение и ингибирование тирозиназы и ее применение в отбеливающих продуктах с особым акцентом на разработку флуоресцентных зондов и ингибиторов. Надеемся, что этот обзор поможет разработать более эффективные и чувствительные зонды и ингибиторы тирозиназы, а также пролить свет на новые методы лечения таких заболеваний, как меланома.

Согласно соответствующим исследованиям,цистанхеэто обычная трава, известная как «чудо-трава, продлевающая жизнь». Его основным компонентом являетсяцистанозид, который имеет различные эффекты, такие какантиоксидант,противовоспалительное средство, ипродвижение иммунной функции. Механизм взаимодействия цистанхе икожаотбеливаниезаключается в антиоксидантном действии цистанхегликозидов. Меланин в коже человека образуется в результате окисления тирозина, катализируемоготирозиназа, а реакция окисления требует участия кислорода, поэтому свободные радикалы кислорода в организме становятся важным факторомвоздействующий меланинпроизводство. Цистанхе содержит цистанозид, который является антиоксидантом и может уменьшить образование свободных радикалов в организме, таким образомзапрещающиймеланинпроизводство.

Нажмите на добавку Cistanche Tubulosa.

Для получения дополнительной информации:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Ключевые слова:

1. Введение

Тирозиназа (КФ 1.14.18.1; катехолоксидаза; полифенолоксидаза [1] или дифенолаза) считается наиболее важным медьсодержащим ферментом в образовании меланина. Тирозиназа может катализировать гидроксилирование и последующее окисление монофенольного звена до ортохинона под действием молекулярного кислорода. Он находится в меланосомах, месте синтеза, хранения и транспорта меланина. Значения рН слабо и сильно меланизированных меланосом составляют около 4,5 и 3 соответственно. Оптимальный рН для активности тирозиназы составляет 6,8 [2]. Raper [3] и Mason [4] первыми прояснили биосинтетические пути образования меланина у различных организмов, которые недавно были приукрашены Schallreuter et al. [5] и Cooksey et al. (рис. 1) [6].

Тирозиназа широко распространена в растениях, животных и микроорганизмах. Учитывая участие тирозиназы в патогенезе меланомы, мониторинг и фармакологическая регуляция ее активности помогут в диагностике и лечении заболевания [7]. Зонды были разработаны специально для обнаружения активности тирозиназы в физиологических условиях. Также были разработаны ингибиторы, которые могли сделать тирозиназу неактивной, и некоторые из них использовались в клинической практике для лечения заболеваний. Например, койевая кислота и арбутин [8] как специфические ингибиторы тирозиназы клинически применялись в качестве отбеливающих средств. С прогрессом в открытии лекарств в последнее время было разработано и синтезировано все большее количество эффективных соединений, которые могут обнаруживать/ингибировать активность тирозиназы. Это значительно облегчит прогресс в диагностике и лечении заболеваний, возникающих в результате аномальной выработки меланина. В этом обзоре мы обсудим прогресс в разработке низкомолекулярных зондов и ингибиторов активности эндогенной тирозиназы. Надеюсь, это поможет нам узнать больше о тирозиназе и найти больше функциональных соединений, нацеленных на/регулирующих тирозиназу.

2. Структура тирозиназы

Активный центр тирозиназы представляет собой двухъядерную структуру медного центра, состоящую из двух ионов меди (рис. 2), которые связываются с остатками гистидина в белке. Два центра ионов меди связаны эндогенным координационным мостом. Тирозин и другие вещества образуют комплексы с ферментом за счет связи между активным центром фермента и гидроксильной группой. В процессе каталитической реакции меланина каталитический центр подразделяется на три формы: состояние окисления (Eoxy), состояние восстановления (Emet) и состояние дезоксигенации (Edeoxy), различие заключается в структуре биядерного активного центра иона меди. (рис. 2).

Эпоксидная смола состоит из двух квадратных атомов меди (II); каждый атом состоит из двух сильных экваторов, а лиганд — из одного более слабого аксиального NH [9]. Экзогенная молекула кислорода связывает и соединяет два центра меди в виде пероксидов. Длина связи CueCu составляет около 0,35 нм. Объединение молекул кислорода приводит к образованию структуры (m-h2:h2 -peroxo) [10], поэтому активный центр Eoxy можно записать как [Cu(II)eO2eCu(II)]. Электронная структура пероксидов играет решающую роль в биологических функциях Eoxy. Благодаря сильному действию акцептора s* перекись имеет меньший отрицательный заряд, в то время как акцептор p-электронов взаимодействует с электронами на s*-орбитали перекиси, что значительно ослабляет прочность кислородно-кислородной связи, делая ядро активного центра тирозиназы легко ломается [9]. Меттирозиназа (Emet) похожа на Eoxy и также содержит два тетрагональных атома меди (II), связанных эндогенным мостиком. Отличие состоит в том, что мостиковым лигандом между ионами меди является гидроксид, а не пероксид [2]. С точки зрения окислительных свойств Emet и Eoxy также немного отличаются. Эмет не способен окислять монофенольные соединения. В отсутствие субстратов Эмет существует в качестве основной формы в организмах. Дезокситирозиназа (Эдеокси), подобно дезоксигемоцианину, имеет симметричную структуру [(Cu(I)eCu(I)]. Между биядерной медью нет мостикового лиганда, такого как пероксид или гидроксид; таким образом, гидроксид в воде является важным мостиковым лигандом.

3. Механизм действия тирозиназы

Хотя исследователи провели углубленные исследования тирозиназы и связанных с ней белков, механизм ее каталитической реакции все еще остается спорным. Например, каталитическая активность в одном и том же активном центре тирозиназы различна. Каталитический центр тирозиназы содержит двухъядерный медный центр, названный Cu(A) и Cu(B) соответственно. Каждый ион меди в активном центре координирован тремя разными остатками гистидина. Существует большая разница между активностью микофенолата и активностью дифенолазы, а восстановленная тирозиназа имеет лаг-фазу при взаимодействии с монофенолом. Это важные темы, которые необходимо постоянно исследовать и изучать [11].

Реакция между тирозиназой и родственными субстратами происходит в основном за счет образования эффективной координационной связи между гидроксильной группой на субстрате и активным центром тирозиназы. Оливарес и др. [12] предположили, что Eoxy и подходящие субстраты у млекопитающих запускают активность микофенолатов и активность дифенолаз. Во время активности микофенолата монофенолы (L-тирозин) окисляются с образованием о-хинонов (о-допахинона), важного предшественника меланина, и эдеокси. Во время активности дифенолазы Eoxy и Emet также могут окислять о-дифенолы (L-ДОФА) с образованием о-допахинона [13]. Этот механизм общепризнан исследователями, так как он наиболее точно отражает кинетические характеристики тирозиназы, в которой лимитирующей стадией образования меланина является монофенольный цикл [14].

3.1. Механизм действия микофенолатов

Во время синтеза меланина основной функцией фермента является окисление монофенольных субстратов до о-хинона с помощью Эокси. Этот процесс является важной особенностью, которая отличает тирозиназу от других оксидоредуктаз, таких как катехолоксидаза. В ходе монофенольного цикла (рис. 2) атом кислорода на депротонированном феноле координируется с ионом меди окисленного тирозиназного активного центра с образованием микофенолятного Эоксикомплекса (ЭоксиМ), а затем фенол орто-электрофильно замещается на дифенолазу Эмет комплекс (ЭметД). EmetD подвергается процессу расщепления для прямого образования о-хинона и эдеокси. Edeoxy напрямую соединяется с молекулами кислорода, чтобы преобразовать Eoxy. Это циклический процесс активности микофенолята. Этот процесс не заканчивается до тех пор, пока реакция субстрата не завершится. В процессе реакции монофенольного цикла, если Emet в естественном состоянии встречается с монофенольным субстратом, он подвергается чрезвычайно медленной реакции окисления и препятствует нормальному протеканию монофенольной реакции. Поэтому этот период называют «лаг-периодом», поскольку сам Emet не может связывать молекулы кислорода [12].

3.2. Механизм действия дифенолазы

4. Функция тирозиназы

Тирозиназа является частью семейства меди типа 3 и существует в раннем процессе образования меланина. В основном он участвует в следующих двух реакционных процессах [17]: (1) гидроксилировании L-тирозина до L-ДОФА; (2) окисление L-ДОФА с образованием допахинона. Допахинон в конечном итоге образует меланин в результате ряда реакций. Двумя другими членами семейства меди типа 3 являются катехолоксидаза и гемоцианин. Катехолоксидаза проявляет только дифенолазную активность, а гемоцианин является переносчиком кислорода в лимфе многих моллюсков и членистоногих. Хотя активные центры белков семейства меди типа 3 консервативны с точки зрения общей структуры и способности связывать молекулы кислорода, их потенциальная ферментативная активность немного отличается из-за вариабельности прикрепления субстрата к ферментному центру или неконтролируемости, которую вызывает фермент. подложка может достигать.

Помимо участия в процессе выработки меланина, тирозиназа выполняет и другие важные физиологические функции. У губок, растений и некоторых беспозвоночных тирозиназа в основном участвует в процессах заживления ран и первичного иммунного ответа [18]. У членистоногих тирозиназа может способствовать процессу затвердевания рогового слоя животных после линьки. Бактериальные тирозиназы могут секретироваться в почву и участвовать в процессе случайного связывания различных ароматических соединений с образованием гумуса. И было обнаружено, что тирозиназа также может быть потенциальным противоядием от токсичных веществ бензола [13,19]. Кроме того, он играет незаменимую роль в уничтожении растений-паразитов против фенольных симбиотических бактерий, производстве природных пигментов и синтезе аминокислотных антибиотиков, таких как линкомицин. Общим моментом этих эффектов является то, что тирозиназа использует окислительно-восстановительные реакции с молекулами кислорода [11].

5. Заболевания, связанные с тирозиназой

Распространение тирозиназы тесно связано с физиологическими функциями растений и животных. Принято считать, что окраска перьев, волос, глаз, эпидермиса насекомых, семян и других пигментов является результатом действия тирозиназы [10]. Тирозиназа выполняет разные, но важные функции в разных организмах. У большинства насекомых в нормальных физиологических условиях тирозиназа существует в форме зимогена, а различные типы тирозиназы существуют в определенных частях насекомых для выполнения определенных физиологических функций [20]. Помимо участия в производстве меланина, тирозиназа насекомых является единственным ферментом, участвующим в кератозе. Кератин, затвердевший от насекомых, может блокировать проникновение микроорганизмов и инородных тел и защищать мягкое тело беспозвоночных. У членистоногих тирозиназа также участвует в двух других важных физиологических процессах, а именно в защитной реакции и заживлении ран. Меланин, продуцируемый тирозиназой у млекопитающих, секретируется в кератиноциты эпидермиса и волос, обесцвечивая поверхность тела, тем самым защищая кожу и глаза, противодействуя ультрафиолетовому излучению и предотвращая перегрев внутренних тканей [10]. Тирозиназа, обнаруженная у млекопитающих, обычно обнаруживается в меланоцитах, которые являются высокоспецифичными клетками, которые существуют в коже, волосяных фолликулах и глазах для производства пигментов [4,21]. Когда функция тирозиназы снижена или отсутствует, это влияет на метаболизм меланина и вызывает такие заболевания, как эпилепсия и альбинизм. Аутосомно-рецессивные заболевания у животных и человека также связаны с потерей или снижением активности тирозиназы [22].

6. Зонды тирозиназы

Зонды — это вещества, которые специфически распознают цель и испускают обнаруживаемые сигналы, отражающие присутствие и активность цели. Традиционный колориметрический метод анализа тирозиназы ограничен из-за его низкой чувствительности [23]. Сначала группа Вилнера [24e27] сообщила о нескольких других методах обнаружения, основанных на электрохимии и золотых наночастицах, которые не только повышают универсальность обнаружения, но и значительно обновляют колориметрию с точки зрения чувствительности. Флуоресцентная стратегия также была введена для разработки высокочувствительных тирозиназных зондов, как показано на рис. 3. Первоначально разработанные квантовые точки и конъюгированные полимерные флуоресцентные зонды могут применяться для мониторинга активности тирозиназы [28]. Тем не менее, низкомолекулярные флуоресцентные зонды особенно привлекательны из-за их особых преимуществ, таких как чувствительность, специфичность и совместимость. В 2008 году команда Чжу синтезировала новый водорастворимый олиго(фениленвинилен) (Pr1) в качестве флуорофора FL, содержащего тирозиновую боеголовку (WH) в качестве флуоресцентного зонда для тирозиназы. Было показано, что Pr1 пригоден для определения активности тирозиназы до сих пор в водном буферном растворе даже в агарозном геле [29]. Сначала для мониторинга активности тирозиназы в 2010 г. Ma et al. [30]. Значительное изменение цвета до и после реакции можно было обнаружить невооруженным глазом. Однако эти зонды также демонстрируют режим выключения, вызванный хиноновым фрагментом, генерируемым окислением, катализируемым тирозиназой. Однако для функционального использования лучшим подходом является реализация биоанализа в режиме включения из-за его чувствительности и большей пригодности для биовизуализации тирозиназы в живых системах. В 2010 году Ким и соавт. [31] предложили включаемый флуорогенный зонд на основе BODIPY для обнаружения активности эндогенной тирозиназы в живых клетках меланомы (Pr3, рис. 4). Основываясь на предыдущих исследованиях тирозиназы, применяемой для удаления защитных групп аминов [32], Yan et al. [33] в 2012 г. подготовили тирозиназные зонды Pr4 и Pr5, в которых фенольная группа и нафтиламиновая группа были соединены мочевинной связью. Важно отметить, что Pr4 был первым двухфотонным флуорогенным зондом с включением, предназначенным для обнаружения активности тирозиназы. в водном буфере и живых клетках. В 2013 году Ван и соавт. [34] показали, что флуоресцентный зонд на основе NBD-NH2- (Pr6 и Pr7), содержащий фенольные фрагменты (WH), можно использовать для обнаружения активности тирозиназы и скрининга потенциальных ингибиторов тирозиназы с «включением» стратегия. Однако в этой работе нет биологического эксперимента, связанного с визуализацией клеток. В 2016 году Ли и его коллеги разработали группу новых зондов на основе 7- амино-4-(трифторметил)-кумарина в качестве флуорофора FL и синтезировали их, Pr8-11, с различными расстояниями между FL флуорофор и фенолы. Было обнаружено, что Pr9 является высокочувствительным и селективным флуорогенным зондом «включения» для визуализации живых клеток меланомы [35]. В 2018 году команда Ву первой применила флуоресцентный зонд FL (Pr12) для диагностики ранней меланомы на моделях мышей-грызунов (рис. 4 и 5А). Зонд можно активировать путем окисления, опосредованного тирозиназой, а затем гидролизовать мочевинные связи для получения флуоресцентного сигнала. В то же время он также может чувствительно и избирательно контролировать уровень эндогенной тирозиназы в живых клетках и рыбках данио (рис. 5 B/C) [36].

В 2016 г. группа Ма [37] разработала новый флуорогенный зонд под названием Mela-TYR (Pr13, рис. 4) для нацеливания на меланосомы для определения активности тирозиназы. Pr13 был разработан путем включения фталимида с морфолином и 4-мочевиной, полученной из аминофенола. Зонд демонстрирует высокочувствительный и селективный ответ на тирозиназу посредством реакции окисления-расщепления. Флуоресцентные зонды, описанные выше, в основном содержали 4-гидроксифенильную группу в качестве распознающей части (WH) и демонстрировали параллельный флуоресцентный ответ на несколько активных форм кислорода (АФК) и тирозиназу, таким образом, АФК мешали им. Группа Ма открыла новый фрагмент, распознающий тирозиназу, 3-гидроксибензилокси (WH), который показал различные механизмы реакции для тирозиназы и АФК [38]. БИК-флуоресцентный зонд (Pr14, рис. 4) был разработан путем введения 3- гидроксибензилокси в БИК-флуорофор (HXPI) и продемонстрировал высокоспецифичный ответ выключения на тирозиназу вместо АФК, что позволило преодолеть помехи. Присутствие 3- гидроксильной группы облегчает гидроксилирование тирозиназой вакансий 4-позиции, но не АФК, и промежуточное соединение подвергается спонтанной элиминации 1,6-перегруппировки, высвобождая свободный флуорофор. Высокая специфичность разработанного зонда была подтверждена визуализацией и определением эндогенной тирозиназной активности в живых клетках и рыбках данио, а высокая специфичность зонда дополнительно подтверждена иммуноферментным анализом (рис. 4 и 6). Впоследствии группа Ма разработала другой флуорогенный зонд включения (Pr15, рис. 4) на основе резоруфина, включающего 3-гидроксифенильную группу [39]. Он использовался для обнаружения и визуализации активности эндогенной тирозиназы в различных живых клетках. Вдохновленные описанным выше дизайном, Чжан и его коллеги [40] предложили флуорогенный тирозиназный зонд (Pr16, рис. 4) с резоруфином в качестве флуорофора и пинаколовый эфир м-толилборной кислоты (WH) в качестве нового тирозиназного распознавания. часть. Зонд показал высокую селективность в отношении тирозиназы по сравнению с другими биологическими веществами, включая АФК. Однако ему сильно мешала H2O2. В 2019 году Ху и соавт. [41] сообщили о новом флуорогенном зонде с высокой химической селективностью на основе флуоресцеина (Pr17, рис. 4), который может отслеживать тирозиназу in vitro и in vivo и осуществлять высокохемоселективное обнаружение тирозиназы. Кроме того, зонд реагировал в водном растворе и демонстрировал усиление флуоресценции более чем в 24 раза в присутствии тирозиназы. Кроме того, Pr17 продемонстрировал отличные характеристики проницаемости клеточной мембраны и ткани, что способствовало его успешному отслеживанию активности эндогенной тирозиназы в различных живых клетках и моделях рыбок данио. Группа Дина сконструировала новый водорастворимый флуоресцентный зонд NIR (Pr18, рис. 4), который может специфически распознавать тирозиназу, которая очень стабильна при физиологической температуре и pH и может точно обнаруживать тирозиназу в биологических системах, не подвергаясь воздействию вездесущих объектов. Его можно использовать для визуализации тирозиназы в живых клетках, моделях рыбок данио и ксеногенных мышей [42].

Сидху и др. разработал и синтезировал ратиометрический флуоресцентный зонд (Pr19, рис. 4) на основе нафталимида. Pr19 обладает высокой селективностью и чувствительностью к тирозиназе, а предел обнаружения (LOD) достаточно низок [43]. Сдвиг спектра возбуждения или испускания происходит после соединения зонда с реагентами. Его можно зарегистрировать, используя отношение интенсивности флуоресценции, измеренное на двух разных длинах волн, что называется измерением отношения. Ратиометрические флуоресцентные зонды, основанные на этом принципе, проявляют свою чувствительность и селективность и могут быть использованы для изучения функции ферментов в живых системах [44]. Команда Гуо предложила новый логометрический и включаемый флуоресцентный зонд NIR (Pr2 0, рис. 4) для обнаружения активности эндогенной тирозиназы в режиме реального времени. Эти особые характеристики Pr20 в сочетании с редкой цитотоксичностью, превосходными фотофизическими характеристиками и проницаемостью клеточной мембраны делают его идеальным для количественного определения активности эндогенной тирозиназы [45]. Производные цианина, как типичные флуоресцентные красители NIR, могут контролируемо агрегироваться в водных растворах и, таким образом, проявлять множество существенно различающихся спектральных свойств. Атом хлора в центре цианинового скелета легко замещается другими функциональными группами. Основываясь на этой функции, Zhang et al. [46] разработали новый флуоресцентный зонд на основе цианина (Pr21, рис. 4) для ратиометрического флуоресцентного обнаружения активности тирозиназы (рис. 7). Определение отношения дало хорошее отношение сигнал/шум, а значение LOD активности тирозиназы составило 0,02 ед/мл. Кроме того, Pr21 был успешно использован для визуализации активности эндогенной тирозиназы в клетках B16 и качественного отличия ее от других раковых/нормальных клеток в отсутствие тирозиназы (рис. 7).

7. Ингибиторы тирозиназы

Ингибиторы обычно делятся на обратимые ингибиторы и необратимые ингибиторы в зависимости от того, вызывают ли ингибиторы, взаимодействующие с ферментами, постоянную инактивацию фермента. Характерным для тирозиназы ингибированием является обратимое ингибирование. Для ингибирования, характеризующегося обратимым ингибированием, сочетание ингибитора и фермента представляет собой обратимый процесс динамического равновесия [47–49]. Увеличение концентрации ингибитора приведет к снижению активности фермента, но ингибитор только ингибирует активность фермента, а не навсегда инактивирует фермент. Когда концентрация ингибитора снижается, активность тирозиназы возрастает. При этом необратимым торможением будет постоянная инактивация тирозиназы. По различным сайтам и способам взаимодействия ингибиторов тирозиназы с ферментом их можно разделить на четыре формы: конкурентное, неконкурентное, смешанное и медленное связывание.

Флавоноиды представляют собой набор соединений, состоящих из двух бензольных колец, соединенных трехуглеродной цепью. Поскольку гидроксильные, метокси и гликозидные группы боковых цепей находятся в бензольных кольцах, их можно разделить на флавонолы, халконы, дигидрофлавоны и оранжевые (рис. 8) [56]. Флавоноиды широко распространены в листьях, семенах, кожуре и потомках растений, и исследователи подтвердили наличие более 4000 флавоноидов. Для некоторых растений флавоноиды и их производные обладают защитой от УФ-лучей, патогенов и травоядных [57]. Анализ структуры экстракта корня солодки показывает, что способность неоглицирризина, глицирризина, изоликвиритигенина и глицирризина ингибировать тирозиназу связана с их липофильностью. Среди них ингибирование монофенола более эффективно, чем ингибирование дифенола, что указывает на то, что это реакция, ограничивающая скорость на первой стадии реакции окисления [58].

Некоторые флавоны, содержащие структуру {{0}}гидрокси-4-кетона, могут конкурентно ингибировать активность фермента за счет хелатирования меди в активном центре тирозиназы, что приводит к необратимой инактивации тирозиназы. После хелатирования тирозиназы молекула теоретически теряет свою плоскую структуру и деформируется. Конкурентные ингибиторы обычно параллельны по структуре субстрату, поэтому молекула легко входит в активный центр тирозиназы и препятствует проникновению L-ДОФА [59,60]. Чон и др. экстрагировали два флавонола из листьев Zanthoxylum piperitum. Флавонолы могут ингибировать активность тирозиназы грибов, что является конкурентным ингибированием, но они не могут ингибировать выработку меланина Streptomyces bikiniensis. Позже было обнаружено, что флавоноидное соединение, выделенное из филиппинской формозы, также может ингибировать тирозиназу, причем ингибирующий эффект лучше, чем у койевой кислоты [62]. Лян и др. обнаружили, что желтый пигмент сафлора также может ингибировать активность тирозиназы грибов, при этом значение полумаксимальной ингибирующей концентрации (IC50) составляет 1,01 мг/мл. Эта взаимосвязь ингибирования, по-видимому, зависит от дозы [63]. (2R, 3R)-(β)-пурпурин, извлеченный из Shuiliao, ингибирует 70 процентов активности тирозиназы, а концентрация составляет 0,50 мМ. Ингибирующая способность лучше, чем у койевой кислоты и арбутина [64].

7,8,40 -тригидроксифлавон представляет собой производное флавоноида, которое ингибирует активность тирозиназы-дифенолазы неконкурентным образом со значением IC50 10,31 ± 0,41 мМ и Ki 9,50 ± 0,40 мМ. Механизм действия этого соединения с тирозиназой является статическим и показывает единственный сайт связывания с константой связывания (7,05 ± 1,20) × 104 М-1 при 298 К. Термодинамические параметры показывают, что процесс связывания связан водородной связи и силам Ван-дер-Ваальса [51].

3,8-гидроксихинолин (In1, рис. 9 [65]), выделенный из Scolopendra subsidies mutilans, может ингибировать продукцию и окисление меланина в клетках Melan-a. In1 проявляет выраженный в концентрации антиоксидантный эффект и значительно ингибирует активность тирозиназы грибов за счет неконкурентного ингибирования. В то же время в исследовании установлено, что In1 не является цитотоксическим, как показано в таблице 1 [65]. Этилацетатная фракция экстракта цветков Nymphaea nuchal (NNFE) (100 мг/мл) может эффективно снижать выработку меланина и ингибировать активность тирозиназы грибов. Основной механизм включает вмешательство в факторы транскрипции и универсальные сигнальные пути в синтезе меланина [66]. Капсаицин (In2, рис. 9 [67]) и дигидрокапсаицин (In3, ​​рис. 9), извлеченные из перца, могут ингибировать активность тирозиназы. Результат показывает, что значение IC50 In2 в 1,73 раза меньше, чем у In3. Константа ингибирования (Ki) также подтверждает, что ингибирующая активность In3 (0,39 мМ, таблица 1) в отношении тирозиназы ниже, чем у In2 (0,30 мМ, таблица 1) [67]. Было обнаружено, что кофеин (In4, рис. 9 [68]), экстрагированный из пыльцы камелии, проявляет сильную ингибирующую активность в отношении тирозиназы грибов в неконкурентной модели, как показано в таблице 1. In4 изменяет сайт связывания L-тирозина и кольцо конформация, примыкающая к активному центру за счет связывания с тирозиназой. Экспериментальные результаты показывают, что In4 оказывает очевидное ингибирующее действие на активность тирозиназы в клетках, а образование меланина в клетках меланомы B16F10 связано с концентрацией [68]. Кафтаровая кислота (In5, рис. 9), извлеченная из винограда, может конкурентно ингибировать тирозиназу, а значение IC50 (таблица 1) ниже, чем у родственных соединений, кофейной и хлорогеновой кислот [47]. Флоретин (In6, рис. 9) может связываться с тирозиназой посредством статического процесса, который вызывает изменение конформации тирозиназы, ингибируя тем самым ее активность. В то же время In6 обладает сильной антиоксидантной способностью и способностью восстанавливать о-допахинон до LDOPA [48].

Исследователи оценили два спироакридина (AMTAC-01, In7, рис. 9) и (AMTAC-02, In8, рис. 9) как ингибиторы тирозиназы. Результаты показывают, что производные акридина сильно взаимодействуют с тирозиназой грибов. In8 более эффективно ингибирует активность фермента, чем In7, как показано в таблице 1, что указывает на то, что метоксигруппа In8 сильно коррелирует с ингибирующей активностью [49]. Было синтезировано и исследовано несколько 21 галогенированных тиосемикарбазонов (ТСК). Было обнаружено, что ТСК 6, 12 и 21 (In9/10/11, рис. 9 [69]) проявляют сильные ингибирующие свойства с различной IC50 соответственно (табл. 1). Они демонстрируют взаимно обратимый и конкурентный механизм ингибирования тирозиназы. Среди исследованных соединений наибольшим сродством к ферменту обладают пара-замещенные ацетофеноновые производные тиосемикарбазонов [69]. Пенициллин V (In12, рис. 9) — бактериолитический b-лактамный антибиотик. Исследования показали, что In12 может ингибировать активность микофенолата и дифенолазы. Исследования тушения флуоресценции и молекулярного докинга показали, что In12 может образовывать статическое взаимодействие вблизи каталитического кармана фермента, тем самым препятствуя транспорту субстрата к активному центру и снижая пластичность меди для катализа [70]. Недавно Раза и соавт. изучали ингибирующий потенциал N-(замещенных-фенил)-4-{(4-[(E)-3- фенил-2-пропенил]-1-пиперазинил)бутанамидов ( 5а-д) на тирозиназу. Все соединения оказались биологически активными, причем 5b (In13, рис. 9) показало наивысший ингибирующий потенциал [71]. Махаджан и др. сконструировали и синтезировали хиназолинонбенамиды 4a–h (In14e21, рис. 9). При изучении ингибирующего действия соединений на активность тирозиназы было обнаружено, что все соединения демонстрируют более низкие значения IC50, чем стандартная койевая кислота, как показано в таблице 1 [72]. Шен и др. обнаружили новый ингибитор тирозиназы, пептид ECGYF (EF-5, In22), как показано на рис. 9. Связывание между In22 и тирозиназой в основном зависит от водородных связей и гидрофобных взаимодействий, и эффект ингибирования тирозиназы сильнее, чем арбутина и глутатиона [73]. Он и др. выделили три тамарисцинола 1/2/3 (In23/24/25) и два фенольных соединения 4 и 5 (In26 и 27), как показано на рис. 9. Эксперименты показали, что все изоляты обладают ингибирующим действием на тирозиназу грибов, причем In23 является наиболее эффективный (табл. 1) [74].

Для получения дополнительной информации: david.deng@wecistanche.com WhatsApp:86 13632399501