酪氨 酸 酶(单 酚、邻 苯 二 酚:氧 气氧 化 还 原 酶,EC 1.14.18.1)属于3型铜蛋白,这一大型蛋白组包括植物儿茶酚氧化酶类和软体动物及节肢动物氧载体血蓝蛋白(Gerdemann and Eicken et al.,2002)。酪氨酸酶涉及色素形成,尤其负责黑色素合成起始阶段中L-酪氨酸转变为L-多巴醌和L-多巴色素的反应(Sánchez-Ferrer and Rodríguez-López et al.,1995)。酪氨酸酶的特性是利用氧分子催化单酚邻位的羟基化(表现甲酚酶或单酚酶活性)和反应形成的邻苯二酚的氧化(表现儿茶酚酶或二元酚酶活性),随后,邻苯醌与多种亲核物质发生非酶促反应,该反应的中间产物可以自发参与形成深褐色素(Soler-Rivas and Jolivet et al.,1999)。
相较于植物CO功能混乱,关于TYR在哺乳动物和昆虫的功能争议较少。酪氨酸酶存在于哺乳类动物、无脊椎动物、植物以及微生物,兼具数个生物学功能,并呈现出相当大的异质性(Van Gelder and Flurkey et al.,1997)。在哺乳类动物中,酪氨酸酶的首次表征体现为黑素瘤,暗示其与白化病、白癜风等色素沉淀问题相关。酶的缺失或失活会导致白化病(酪氨酸酶阴性白化病和occultaneous白化病)。黑色素能防止有害的太阳辐射,因此,黑色素的形成对人类皮肤对抗光致癌具有重要保护作用。另外,反常的黑色素沉积(如黄褐斑、雀斑、老年斑等)带来严重的审美困扰。在昆虫中,TYR参与sclerotisation,即壳质表皮和防御功能。在真菌中,酪氨酸酶主要与褐变反应和色素沉淀有关,真菌细胞壁的黑色素通常来自L-酪氨酸、γ-谷胱甘肽-3,4-苯二酚(GDHB),而担子菌门或来自儿茶酚,子囊菌门来自1,8-二羟基萘(DHN)。黑色素的形成往往同生殖器官的分化、芽孢的形成、病原菌的致病性以及损伤组织的保护有关。因此,黑色素的形成为真菌提供了防御机制以及针对UV射线、自由基、伽马射线、脱水和极端高温等的抗逆性,并有利于真菌细胞壁对水解酶的抵抗,避免了细胞溶解。真菌的酪氨酸酶通常与孢子形成与稳定、防御与毒性机制、褐变与色素沉积有关,该属性最早体现在食用菌双孢蘑菇采后贮藏时发生的酶促褐变,这一反应首次揭露了酪氨酸酶的生化特点,该反应大幅降低了产品的商业价值。基于粗糙脉胞菌、香菇菌、米曲霉和血红密孔菌等其他真菌酪氨酸酶的进一步研究,为蘑菇内酪氨酸酶的生化和分子特性提出了新的见解。近年来,在其他真菌内,通过深化对酪氨酸酶的分子和遗传特征、反应机理的了解,更凸显出它们在生物技术应用方面极具前景,但事实上,天然酪氨酸酶是胞内酶且合成量低,这一直限制着该酶在生物技术方面的应用(Halaouli and Asther et al.,2006)。(www.daowen.com)
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