Wetenschap wereldwijd

Meer dan pigment
Melanine kennen de meeste mensen als het pigment dat huid en haren kleur geeft. Maar de bruine kleurstof, aanwezig in allerlei vormen van leven, heeft veel meer functies. Melanine biedt insecten bijvoorbeeld bescherming tegen ziekmakende micro-organismen. Het pigment speelt ook een belangrijke rol in het proces van weefselherstel. En wist je bijvoorbeeld dat de bruine plekjes die op fruit ontstaan, zoals op bananen, ook worden gevormd door melanine?


Sleutelrol tyrosinase lang onduidelijk
Hoe de exacte synthese van melanine op moleculair niveau plaatsvond was lang onduidelijk. Het was bekend dat bij de vorming van melanine het enzym tyrosinase een sleutelrol speelt. Maar hoe dat proces precies verloopt, bleef onduidelijk. Gek genoeg was er veel meer bekend over de werking van een ander, minder krachtig enzym, catechol oxidase. De Duitse wetenschappers, onder leiding van prof. Heinz Decker en Even Solem van de universiteit van Mainz en prof. Felix Tuczek van de universiteit van Kiel, hebben de verschillende processen en werkingsmechanismen nu opgehelderd.


Twee aminozuren
De onderzoekers isoleerden hiervoor eerst het enzym catechol oxidase uit Riesling wijnbladeren. Het enzym werd vervolgens omgevormd tot het krachtiger tyrosinase. Ze ontdekten op deze manier dat het verschil in reactiviteit tussen beide enzymen was terug te voeren op de aanwezigheid van twee aminozuren. In afwezigheid van de aminozuren en een watermolecuul bleek geen tyrosinase gevormd te worden.


Toepassingen in cosmetica
Met dit vernieuwde inzicht in de katalyserende rol van tyrosinase in de vorming van melanine ligt de weg open naar vele toepassingen met het pigment, zowel in de geneeskunde (huidaandoeningen als pigmentstoornissen) en cosmetica-industrie als de voedingsmiddelenbranche.
Al sinds de jaren negentig wordt in cosmeticaproducten gewerkt met melanine, onder meer om huidveroudering tegen te gaan, de huidconditie te verbeteren en de huid te beschermen tegen de zon. Het pigment wordt daarbij voornamelijk uit dierlijk materiaal gewonnen. De Duitse bevindingen maken synthese van de stof in de toekomst makkelijker.

Verder zal de kennis ook kunnen worden ingezet om beter te kunnen ingrijpen in het proces van de melanineproductie. Denk aan het stimuleren dan wel afremmen van de melaninevorming bij bijvoorbeeld pigmentstoornissen.

Originele titel:
Tyrosinase versus Catechol Oxidase: One Asparagine Makes the Difference

Jaar: 2016

Auteurs:
Even Solem, Prof. Dr. Felix Tuczek, Prof. Dr. Heinz Decker

Wetenschappelijk tijdschrift:
Angewandte Chemie International Edition

Link:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201508534/abstract