8. Tirozināzes pielietošana

Kā nozīmīgs bioloģisks resurss tirozināzei ir plašs lietojumu klāsts vides inženierijas jomā un daudzas svarīgas fizioloģiskas funkcijas organismā. Turklāt, kombinācijā ar imobilizāciju [75], biosensoriem un citām tehnoloģijām, tirozināzes izmantošana katalītiskajai oksidēšanai, rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai un savienojumu noteikšanai pakāpeniski ir kļuvusi par pētniecības centru vides aizsardzības un bioloģiskās noteikšanas jomā. .

Noklikšķiniet uz Kur es varu nopirkt Cistanche

Vairāk informācijas:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Saskaņā ar attiecīgiem pētījumiem,cistancheir izplatīts augs, kas pazīstams kā "brīnumaugs, kas pagarina mūžu". Tās galvenā sastāvdaļa ircistanozīds, kam ir dažādi efekti, piemēram,antioksidants, pretiekaisuma, unimūnās funkcijas veicināšana. Mehānisms starp cistanche unāda balināšanaslēpjas cistanche antioksidanta iedarbībāglikozīdi. Melanīns cilvēka ādā veidojas, oksidējoties tirozīnam, ko katalizētirozināze, un oksidācijas reakcijā ir nepieciešama skābekļa līdzdalība, tāpēc skābekļa brīvie radikāļi organismā kļūst par svarīgu faktoru, kas ietekmē melanīna ražošanu. Cistanche satur cistanozīdu, kas ir antioksidants un var samazināt brīvo radikāļu veidošanos organismā, tādējādikavē melanīna ražošanu.

8.1. Vides aizsardzība

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-hlorfenols > fenols > pmetoksifenols. Tirozināze var noņemt ne tikai fenolus, bet arī dažādas organiskas vielas, piemēram, organiskos amīnus, kas galu galā veido nogulsnes un ir viegli apstrādājamas. Tāpēc mikroorganismu tirozināzi var izmantot vides inženierijas jomās, piemēram, rūpnīcās un slimnīcās, lai degradētu un attīrītu notekūdeņus, kas satur fenolu un amīnu [77]. Nepārtraukti pētot apstrādes procesu, reakcijas apstākļi ir pakāpeniski optimizēti. Yamada et al. atklāja, ka tirozināzes un hitozāna kombinācijai ir labāka ietekme uz fenola savienojumu noņemšanu mākslīgajos notekūdeņos. Tirozināze katalizē fenola savienojumu oksidēšanos hinona atvasinājumos, kas pēc tam tiek ķīmiski sorbēti uz hitozāna membrānas. Dažu alkil-aizvietotu fenolu, piemēram, p-metilfenola, p-propilfenola, p-butilfenola un p-hlorfenola izvadīšanas ātrums ir līdz 93 procentiem [78]. Ja tirozināzes aminogrupa tika fiksēta uz katjonu apmaiņas sveķiem, tā pēc 2 stundām varētu pilnībā noņemt fenolu ar gandrīz novājinātu aktivitāti 10 atkārtotas izmantošanas ciklu laikā [71]. Fiksēta uz modificēta nātrija aluminosilikāta (NaA) un kalcija aluminosilikāta (CaA), tirozināzi var izmantot arī vairākas reizes, nesamazinot aktivitāti [79]. Turklāt nanomateriālu un polifenola oksidāzes veidotais komplekss var efektīvi samazināt tradicionālo enzīmu trūkumus notekūdeņu attīrīšanā [80].

8.2. Bioloģiskā noteikšana

Biosensors kā jauna bioloģiskās noteikšanas tehnoloģija ir analītiska ierīce, kas imobilizē fermentus, DNS, antivielas, šūnas utt. kā molekulārās atpazīšanas vielas uz vadītāja un pārvērš ķīmiskās vai termiskās izmaiņas utt. elektriskos signālos. To plaši izmanto tādās jomās kā pārtikas rūpniecība, vides inženierija, fermentācijas inženierija un medicīna, jo tā ir jutīga, specifiska, neizsekojamība, ātrums un precizitāte. Wu et al. [81] ātri atklāja bisfenolu A, izmantojot nano mēroga grafēnu kā pamata tirozināzes biosensoru. Yang et al. [82] izstrādāja jaunu tirozīna biosensoru, kas balstīts uz hitozāna oglekli pārklātu niķeļa kompozītmateriālu plēvi, ko izmantoja katehola noteikšanai ātras, atkārtoti lietojamas un labas stabilitātes īpašību dēļ. Jiang et al. [83], izmantojot slāņa pa slāņa montāžas tehnoloģiju, tika izveidots imobilizēts kapilārā tirozināzes reaktors, lai pārbaudītu tirozināzes inhibitorus. Singh et al. [84] ierosināja optisko šķiedru biosensoru, kura pamatā ir virsmas plazmonu rezonanse, lai noteiktu fenola savienojumus ūdens šķīdumos.

9. Secinājums

Tā kā tirozināze ir iesaistīta pārtikas brūnināšanas un depigmentācijas traucējumu procesā cilvēkiem, pētnieki ir plaši pētījuši specifiskas zondes un inhibitorus. Efektīvi savienojumi dabīgos avotos, piemēram, augos, var inhibēt tirozināzi. Zondu izmantošana tirozināzes aktivitātes mehānisma noteikšanai nodrošina efektīvu līdzekli tirozināzes aktivitātes mehānisma izpētei un tirozināzes inhibitoru skrīningam. Tomēr pašlaik izstrādātās zondes ir jāoptimizē sliktas bioloģiskās saderības un stabilitātes dēļ. Šajā rakstā ir apkopoti daudzi dabiskie, daļēji sintētiskie un sintētiskie inhibitori un apskatīta šo savienojumu inhibējošā ietekme uz tirozināzes aktivitāti. Pamatojoties uz pārskatu, neskatoties uz lielo dabisko inhibitoru klāstu, fenola vienība joprojām ir galvenā daudzu tirozināzes inhibitoru daļa. Daudzi pētnieki ir izstrādājuši piemērotas sastatnes, pamatojoties uz šīm dabisko savienojumu struktūrām, taču jaunizveidotajiem inhibitoriem nākotnē ir jāpieliek lielākas pūles. Attīstoties ķīmiskajai bioloģijai, arvien vairāk zondēm un inhibitoriem ir labākas bioloģiskās īpašības, kas veicinās mūsu pētījumus par tirozināzi.

Konkurējošo interešu deklarācija

Pateicības

Atsauces

[1] SY Seo, VK Sharma, N. Sharma, Mushroom tyrosinase: latest prospects, J. Agric. Food Chem. 51 (2003) 2837e2853.

[2] R. Halaban, RS Patton, E. Cheng, et al., Melanomas šūnu patoloģiska paskābināšanās inducē tirozināzes aizturi agrīnā sekrēcijas ceļā, J. Biol. Chem. 277 (2002) 14821e14828.

[3] HS Raper, Aerobās oksidāzes, Physiol. Rev. 8 (1928) 245e282.

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

[5] KU Schallreuter, S. Kothari, B. Chavan, et al., Regula of Melanogenesis controversies and new concepts, Exp. Dermatol. 17 (2008) 395e404.

[6] CJ Cooksey, PJ Garratt, EJ Land, et al., Pierādījumi par katoļu starpsubstrāta netiešo veidošanos, kas ir atbildīgs par tirozināzes autoaktivācijas kinētiku, J. Biol. Chem. 272 (1997) 26226e26235.

[7] TS Chang, Atjaunināts tirozināzes inhibitoru pārskats, Int. J. Mol. Sci. 10 (2009) 2440e2475.

[8] M. Funayama, H. Arakawa, R. Yamamoto u.c., Effects of ae and arbutin on the activity of tirozināzes no sēņu un peles melanomas, Biosci. Bio tehnoloģija. Biochem. 59 (1995) 143e144.

[9] M. Van Gastels, L. Bubacco, EJJ Groenen u.c., EPR pētījums par tirozināzes divkodolu aktīvo vara vietu no Streptomyces antibioticus, FEBS Lett. 474 (2000) 228e232.

[10] Y. Matoba, N. Bando, K. Oda et al., A molekulārais mehānisms vara transportēšanai uz tirozināzi, kam palīdz metaločaperons, caddy proteīns, J. Biol. Chem. 286 (2011) 30219e30231.

[11] Vašingtona, J. Maksvels, J. Stīvensons u.c., 2eaminofenola tirozināzes katalizētās oksidatīvās ciklokondensācijas mehānisma pētījumi par 2eaminofenoksazīnu3eonu, Arch. Biochem. Biophys. 557-578 (2015) 24e34.

[12] C. Olivares, F. Solano, Jauni ieskati tirozināzes un ar to saistīto proteīnu aktīvās vietas struktūrā un katalītiskajā mehānismā, Pigment Cell Melanoma Res 22 (2009) 750e760.

[13] LG Fenoll, JN RodríguezeLopez, F. GarcíaeSevilla et al., Sēņu tirozināzes darbības mehānisma analīze un interpretācija uz monofenoliem un difenoliem, kas rada ļoti nestabilus oekvinonus, Biochim. Biophys. Acta 1548 (2001) 1e22.

[14] M. Fairhead, L. Th€ onyeMeyer, Baktēriju tirozināzes: veci fermenti ar jaunu nozīmi biotehnoloģijā, N. Biotech. 29 (2012) 183e191.

[15] AM McMahon, EM Doyle, S. Brooks u.c., Bioķīmiskais raksturojums augsnes baktērijai Pseudomonas putida F6 līdzāspastāvošajai tirozināzei un lakāzei, Enzym. Microb. Tehn. 40 (2007) 1435e1441.

[16] K. Min, GW Park, YJ Yoo et al., Perspektīva par daudzpusīgās tirozināzes biotehnoloģisko pielietojumu Bioresour. Tehn. 289 (2019) 121730.

[17] M. Rolff, J. Schottenheim, H. Decker, et al., CoppereO2 reaktivitāte tirozināzes modeļos pret ārējiem monofenola substrātiem: molekulārais mehānisms un salīdzinājums ar fermentu, Chem. Soc. Rev. 40 (2011) 4077e4098.

[18] SM Marino, S. Fogal, M. Bisaglia, et al., Streptomyces antibiotiku tirozināzes reaktivitātes izpēte pret hlorfenoliem, Arch. Biochem. Biophys. 505 (2011) 67e74.

[19] JW Park, J. Dec, JE Kim, et al., Ksenobiotiku dehalogenēšana kā sekas saistīšanai ar humusmateriāliem, Arch. Vide. Contam. Toksikols. 38 (2000) 405e410.

[20] M. Funatsu, T. Inaba, Pētījumi par tirozināzi mājas mušā, Agric. Biol. Chem. 26 (1962) 535e540.

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

[22] M. Goto, KC Sato, Matsumura, D. Sawamura u.c., Tirozināzes gēna analīze japāņu pacientiem ar okulokutānu albīnismu, J. Dermatol. Sci. 35 (2004) 215e220.

[23] FNJ Gauillard, F. Richard, Forget Gauillard, et al., New spektrofotometriskais tests polifenola oksidāzes aktivitātei, Anal. Biochem. 215 (1993) 59e65.

[24] D. Li, R. Gill, R. Freeman, et al., Enzīmu reakciju zondēšana ar biokatalizatora izraisītu redoksu etiķešu asociāciju vai disociāciju, kas saistītas ar monoslāņu funkcionalizētiem elektrodiem, Chem. Commun. (2006) 5027e5029.

[25] R. Barons, M. Zayats, I. Willner, Dopaminee, L-DOPAe, adrenalīna un noradrenalīna izraisīta Au nanodaļiņu augšana: testi neirotransmiteru un tirozināzes aktivitātes noteikšanai, Anal. Chem. 77 (2005) 1566e1571.

[26] R. Frīmens, J. Elbazs, R. Gils u. c., Dopamīna un tirozināzes aktivitātes analīze uz jonu jutīgām lauka efekta tranzistoru (ISFET) ierīcēm, Chemistry 13 (2007) 7288e7293.

[27] HB Yildiz, R. Freeman, R. Gill, et al., Elektroķīmiskā, fotoelektroķīmiskā un pjezoelektriskā tirozināzes aktivitātes analīze ar funkcionalizētām nanodaļiņām, Anal. Chem. 80 (2008) 2811e2816.

[28] R. Gill, R. Freeman, JP Xu et al., Probing biokatalytic transformations with CdSeeZnS QDs, J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 15376e15377.

[29] X. Feng, F. Feng, M. Yu, et al., Sintēze jauna ūdenī šķīstoša oligo (fenilēnvinilēna), kas satur tirozīna daļu tirozināzes aktivitātes noteikšanai, Org. Lett. 10 (2008) 5369e5372.

[30] X. Li, W. Shi, S. Chen et al., Tuva infrasarkanā fluorescējošā zonde tirozināzes aktivitātes monitoringam, Chem. Commun. 46 (2010) 2560e2562.

[31] T.-I. Kim, J. Park, S. Park, et al., Tirozināzes aktivitātes vizualizācija melanomas šūnās ar BODIPYebased fluorescent probe, Chem. Commun. 47 (2011) 12640e12642.

[32] HMI Osborn, NAO Williams, Tirozināzes labilo aizsarggrupu izstrāde amīniem, Org. Lett. 6 (2004) 3111e3113.

[33] S. Yan, R. Huang, C. Wang u.c., Divu fotonu fluorescējoša zonde tirozināzes aktivitātes intracelulārai noteikšanai, Chem. Asian J. 7 (2012) 2782e2785.

[34] C. Wang, S. Yan, R. Huang et al., Pagriezta fluorescējoša zonde tirozināzes aktivitātes noteikšanai, Analyst 138 (2013) 2825e2828.

[35] Z. Li, YF Wang, X. Zhang et al., A tirozīna izraisīta oksidatīvā reakcija balstīta "Turneon" fluorescējoša zonde attēlveidošanai dzīvās melanomas šūnās, Sensor. Izpildmehānisms. B Chem. 242 (2017) 189e194.

[36] C. Zhan, J. Cheng, B. Li et al., Fluorescējoša zonde melanomas un tās metastāžu agrīnai noteikšanai, īpaši attēlveidojot tirozināzes aktivitāti peles modelī, Anal. Chem. 90 (2018) 8807e8815.

[37] J. Zhou, W. Shi, L. Li et al., Detection of nepareiza tirozināzes sadale no melanosomām uz lizosomām un tās regulēšana zem psoralēna/ultravioletā starojuma ar melanosomeeturing tirozināzes fluorescējošo zondi, Anal. Chem. 88 (2016) 4557e4564.

[38] X. Wu, L. Li, W. Shi et al., Neare Infrared fluorescent zonde ar jaunu atpazīšanas daļu specifiskai tirozināzes aktivitātes noteikšanai: projektēšana, sintēze un pielietošana dzīvās šūnās un zebrafish, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 55 (2016) 14728e14732.

[39] X. Wu, X. Li, H. Li et al., Ļoti jutīga un selektīva FL fluorescences zonde bieži vien intracelulārās endogēnās tirozināzes aktivitātes noteikšanai, Chem. Commun. 53 (2017) 2443e2446.

[40] H. Li, W. Liu, F. Zhang et al., Ļoti selektīva fluorescējoša zonde, kuras pamatā ir fenilborskābes pinakola estera hidroksilēšana tirozināzes noteikšanai šūnās, Anal. Chem. 90 (2018) 855e858.

[41] S. Hu, T. Wang, J. Zou et al., ļoti ķīmiski selektīva fluorescējoša zonde tirozināzes noteikšanai dzīvās šūnās un zebrafish modelis, Sensor. Izpildmehānisms. B Chem. 283 (2019) 873e880.

[42] J. Zhang, Z. Li, X. Tian et al., Jauna ūdenī šķīstoša tuvu infrasarkano staru fluorescējoša zonde, kas īpaši paredzēta tirozināzes uzraudzībai un pielietošanai peles modelī, Chem. Commun. 55 (2019) 9463e9466.

[43] J. Singh Sidhu, A. Singh, N. Garg u.c., Ļoti selektīva naftalimīdu bāzes ratiometriskā fluorescējošā zonde tirozināzes un šūnu attēlveidošanas atpazīšanai, Analyst 143 (2018) 4476e4483.

[44] MH Lee, JS Kim, JL Sessler, Mazo molekulu ratiometriskās FL fluorescences zondes katjoniem, anjoniem un biomolekulām, Chem. Soc. Rev. 44 (2015) 4185e4191.

[45] Q. Li, C. Yan, J. Zhang u.c., Ratiometriskā un izgaismota gandrīz infrasarkanā fluorescējošā DCMe zonde endogēnās tirozināzes aktivitātes uzraudzībai reāllaikā, Dyes Pigments 162 (2019) 802e807.

[46] P. Zhang, S. Li, C. Fu et al., Kolorimetriskā un gandrīz infrasarkanā ratiometriskā fluorescējošā zonde endogēnās tirozināzes aktivitātes noteikšanai, pamatojoties uz cianīna agregāciju, Analyst 144 (2019) 5472e5478.

[47] C. Honisch, A. Osto, A. Dupas de Matos u.c., Tirozināzes inhibitora izolēšana no negatavu vīnogu sulas: spektrofotometriskais pētījums, Food Chem. 305 (2020) 125506.

[48] ​​J. Chen, Q. Li, Y. Ye et al., Phloretin as gan substrāts un inhibitors tirozināzi: inhibējošā aktivitāte un mehānisms, Spectrochim. Acta Mol. Biomol. Spectrosc. 226 (2020) 117642.

[49] TM Menezes, SMV de Almeida, RO de Moura, et al., Spiroeacridine inhibējošais tirozināzes enzīms: kinētiskie, proteīna-ligandu mijiedarbības un molekulārās dokstacijas pētījumi, Int. J. Biol. Macromol. 122 (2019) 289e297.

[50] L. Ye, Y. Liu, X. Ju, Research progress of tirozinase inhibitors, Chem. Bioeng. 30 (2013) 14e20.

[51] S. Zolghadri, A. Bahrami, MT Hassan Khan et al., Visaptverošs pārskats par tirozināzes inhibitoriem, J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 34 (2019) 279e309.

[52] FS S¸ enol, I. Orhan, G. Yilmaz, et al., Acetilholīnesterāzes, butirilholīnesterāzes un tirozināzes inhibīcijas pētījumi un 33 Scutellaria L. taksonu antioksidantu aktivitātes no Turcijas, Food Chem. Toksikols. 48 (2010) 781e788.

[53] ME Chiari, MB Joray, G. Ruiz et al., Argentīnas vidienes vietējo augu tirozināzes inhibējošā aktivitāte: aktīvās vielas izdalīšana no Lithrea molleoides, Food Chem. 120 (2010) 10e14.

[54] K. Saeio, S. Yotsawimonwat, S. Anuchapreeda u.c., Ēdamā auga spēcīgas antitirozīnas ēteriskās eļļas mikroemulsijas izstrāde, Drug Discov. Tur. 5 (2011) 246e252.

[55] NY Kim, HS Kwon, HY Lee, Agastache rugosa Kuntze inhibīcijas ietekme uz tirozināzi un melanoģenēzi, fermentējot pienskābes baktērijas, J. Cosmet. Dermatol. 16 (2017) 407e415.

[56] Y. Bi, F. Song, Z. Liu, Dabisko tirozināzes inhibitoru veidu izpēte un to inhibējošā ietekme uz tirozināzi, Džilinas Universitātes žurnāls (Medicine Edition) 40 (2014) 454e459.

[57] JB Harborne, CA Williams, Flavonoīdu pētniecības sasniegumi kopš 1992. gada, Phytochemistry 55 (2000) 481e504.

[58] O. Nerya, J. Vaya, R. Musa, et al., Glabrene and isoliquiritigenin as tirozinase inhibitors from lakrica roots, J. Agric. Food Chem. 51 (2003) 1201e1207.

[59] I. Kubo, KH Ikuyo, Flavonoli no safrāna zieda: tirozināzes inhibējošā aktivitāte un inhibīcijas mehānisms, J. Agric. Food Chem. 47 (1999) 4121e4125.

[60] I. Kubo, I. KinsteHori, SK Chaudhuri et al., Flavonols from Heterotheca ietver tirozināzes inhibējošo aktivitāti un strukturālos kritērijus, Bioorg. Med. Chem. 8 (2000) 1749e1755.

[62] T. Masuda, D. Yamashita, Y. Takeda et al., Tirozināzes inhibitoru skrīnings jūrmalas augu ekstraktos un spēcīgu inhibitoru noteikšana no Garcinia subelliptica, Biosci. Biotehnoloģija. Biochem. 69 (2005) 197e201.

[63] C. Liang, JH Lim, SH Kim u.c., Dioscin: sinerģisks tirozināzes inhibitors no Smilax China saknēm, Food Chem. 134 (2012) 1146e1148.

[64] M. Miyazawa, N. Tamura, Tirozināzes aktivitātes inhibējošais savienojums no Polygonum hydropiper L. (Benitade) asniem, Biol. Pharm. Bullis. 30 (2007) 595e597.

[65] MB Alam, VK Bajpai, JI Lee et al., Melanogenesis inhibition by cineol from Scolopendra subsides mutilans, izmantojot MAPeKinase mediētu MITF pazeminātu regulējumu un tirozināzes proteasomālo degradāciju, Sci. 7. rep. (2017) 45858.

[66] MB Alam, A. Ahmed, MA Motin, et al., Attenuation of Melanogenesis by Nymphaea nuchal (Burm. f) ziedu ekstrakts, regulējot cAMP/CREB/MAPKs/MITF un tirozināzes proteasomālu degradāciju, Sci. Rep. 8 (2018) 1e14.

[67] K. Nanok, S. Sansenja, kapsaicīna un dihidrokapsaicīna a-glikozidāzes, a-amilāzes un tirozināzes inhibitoru potenciāls, J. Food Biochem. 44 (2020) 1e10.

[68] Y. Yang, X. Sun, H. Ni, et al., Identification and Characterization of the tyrosinase inhibējošā aktivitāte kofeīna no kamēlijas ziedputekšņiem, J. Agric. Food Chem. 67 (2019) 12741e12751.

[69] K. Hałdys, W. Goldman, M. Jewginski u.c., Halogenētie aromātiskie tiosemikarbazoni kā spēcīgi tirozināzes un melanoģenēzes inhibitori, Bioorg. Chem. 94 (2019) 103419.

[70] X. Dong, S. Wang, L. Xu u.c., Penicilīna V inhibējošais mehānisms sēņu tirozināzei, Mol. Biol. Rep. 47 (2020).

[71] H. Raza, MA Abbasi, AzizeureRehman u.c., Ne(aizvietotā fenil)e4e{(4e[(E)e3ephenyle2epropenyl]e 1epiperazinyl} butanamides sintēze, molekulārā dokstacija, dinamiskās simulācijas, kinētiskais mehānisms, citotoksicitātes novērtējums un melanīna inhibitori: in vitro, in vivo un in silico pieejas, Bioorg. Chem. 47 (2020) 103445.

Plašāka informācija: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501