酪氨酸酶
一种含铜氧化还原酶
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历史版本
酪氨酸酶（Tyrosinase，EC.1.14.18.1，TYR）是一种含铜氧化还原酶，又称多酚氧化酶、儿荼酚氧化酶、陈干酪酵素等，在微生物、动植物及人体中广泛存 在。其活性中心呈现出双核铜中心结构，由两个铜离子位点组成，与蛋白质中的组氨酸残基结合，并由一个内源桥基将两个铜离子联系起来。在酪氨酸与酶过渡络合时，主要是羟基和酶的活性中心上的原子键发生作用。1987年，人类首次成功分离出编码酪氨酸酶的基因，并证实HLA-A2限制的黑素瘤反应。酪氨酸酶在黑色素的催化反应中分为化态（Eoxy）、还原态（Emet）和脱氧态（Edeoxy）三种形式。其在食品安全领域的应用主要集中在小分子作用部分。[1][2][3]
酪氨酸酶具有多种生物学功能，近年来对其在医药、美容、食品和环保等领域的应用，引起了国内外的广泛关注。[4]
简介
酪氨酸酶又称多酚氧化酶,是一种约75 ku含铜的氧化还原酶，广泛存在于动植物、微生物及人体中,是黑色素合成的限速酶,直接影响黑色素的合成。酪氨酸酶由多个亚基组成，每个亚基含有2个金属铜离子，而2个铜离子分别与3个组氨酸残基的亚氨基共价结合固定在活性中心上，另外有1个内源桥基将2个铜离子联系在一起，构成酪氨酸酶的活性中心。如果铜被氧化，酶就会失活并且可以通过电子供体被重新激活，例如L-3, 4二羟苯丙氨酸、抗坏血酸、超氧阴离子，以及可能的一氧化氮。在植物中，酪氨酸酶为多酚氧化酶；在昆虫中则称为酚氧化酶；在微生物和人体中，才称为酪氨酸酶。酪氨酸酶基因家族在催化黑色素生成时产生作用的共有3种，即TYR、TYRP1和TYRP2，其中TYRP1和TYRP2在控制黑色素细胞产生黑色素类型的最后几步中起催化作用，TYR是在黑色素合成起始过程中的一种关键的限速酶，至少具有酪氨酸羟化酶和多巴氧化酶两种活性，在黑色素合成过程中涉及到酪氨酸酶的氧化以及转运。酪氨酸在酪氨酸酶的作用下生成多巴，再经过一系列的步骤最终生成黑色素。黑色素使动物呈现较暗颜色，特别是黑色和棕色，有时出现黄色。酪氨酸酶的表达和活性决定着黑色素生成的速度和产量，酪氨酸酶活性越高，皮肤中黑色素形成的量就越多。
在酪氨酸酶的催化作用下，酪氨酸被氧化为多巴；多巴醌自动氧化生成多巴和多巴色素，多巴也是酪氨酸酶的底物，它被催化后再次生成多巴醌；多巴色素的反应产物5，6-二羟基吲(DHI)和5，6-二羟基吲哚羧酸(DHICA)经一系列的氧化反应生成真黑素，其为皮肤的色素主要组分；在半胱氨酸或者谷胱甘肽存在的条件下，多巴醌会转变成半胱氨多巴，最后生成褐黑色素。酪氨酸酶在黑色素的合成过程中起着非常重要的作用，合成的黑色素没有固定的分子质量；黑色素不断产生和沉积并形成均匀的黑色素颗粒，成熟的黑色素颗粒沿着微管、微丝运动到黑色素细胞的树突上，再到达相邻的角质细胞中，最后被角质细胞内的溶酶体降解，随表皮细胞的脱落而排出。