Кристаллизация тирозиназы

Впервые ее закристаллизовали в 1963 г. Маргарита Флинг, Н. Горовиц и С. Хейнеман. Тирозиназа катализирует окисление аминокислоты тирозина и других фенольных соединений, в результате чего образуется черный пигмент меланин. Помимо того что тирозиназа вызывает потемнение кожи у высших животных, ею обусловлено потемнение битых картофелин, а также яблок и других фруктов. Она же может служить причиной потемнения зрелых бананов. Все хорошо знают, что насекомые защищены от механических повреждений и от потери воды путем испарения твердой оболочкой. Этой оболочкой они в значительной степени обязаны тирозиназе, которая обеспечивает обильное производство меланина.

Этот же фермент играет существенную роль в возникновении у животных двух различных аномалий: альбинизма и меланомы (одной из разновидностей рака кожи). Альбинизм, по всей вероятности, связан с отсутствием или неактивным состоянием тирозиназы; наоборот, чрезмерная ее активность приводит к развитию злокачественной меланомы. Уже на протяжении многих лет известно, что альбинизм обусловлен врожденным нарушением обмена веществ, в результате которого животное утрачивает способность синтезировать черный пигмент меланин (смотрите рисунок ниже).


Пигмент кожи и волос синтезируется в ходе реакции,
катализируемой медьсодержащим ферментом тирозиназой

Пигмент кожи и волос синтезируется в ходе реакции, катализируемой медьсодержащим ферментом тирозиназой

При нормальных условиях (слева) меланоциты, расположенные в коже и в корнях волос, синтезируют пигмент меланин. У альбиносов (справа) из-за отсутствия тирозиназной активности меланоциты синтезируют бесцветные гранулы.


При отсутствии этого пигмента кожа, волосы и глаза теряют свою обычную окраску, как бы обесцвечиваются; при этом отмечается повышенная чувствительность глаз к свету, а кожи — к воздействию солнечных лучей. Люди с такой аномалией редко доживают до старости. Обычно меланин синтезируется в специализированных клетках (меланоцитах), но у животных-альбиносов по каким-то причинам нормальная работа этих клеток нарушается, и они вместо меланина производят бесцветные гранулы, которые были впервые обнаружены Н. Барникотом и М. Бирбеком при исследовании с помощью электронного микроскопа.

У альбиносов, встречающихся среди кроликов, мышей и морских свинок, меланоциты, повидимому, совершенно лишены тирозиназы.

Т. Кугельман и Э. Ван Скотт обнаружили тирозиназу в меланоцитах нескольких человек, страдающих альбинизмом. Неспособность клеток синтезировать меланин у этих людей следует, видимо, приписать либо недостатку тирозина, либо, что более вероятно, присутствию какого-то ингибитора или какому-то иному нарушению, подавляющему активность тирозиназы.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка