Tyrosinase

Die Tyrosinase ist ein Kupfer enthaltendes Protein (Enzym - Oxidoreduktase) mit 529 Aminosäuren, das weit verbreitet in Pflanzen und Tieren ist. Beim Menschen ist die Tyrosinase an der Melaninsynthese beteiligt. Sie wird durch UV-Licht aktiviert. Das kodierende menschliche Tyrosinase-Gen (TYRP-1-Gen) ist auf dem langen Arm von Chromosom 11 (11q14-21) lokalisiert.

Die Biosynthese des Melanins beginnt mit der Hydroxylierung der Aminosäure LTyrosin zu Dihydroxyphenylalanin (Dopa) und der Oxidation von Dopa zu Dopaquinon. Diese Reaktionen werden durch das Enzym Tyrosinase katalysiert wobei die Tyrosinase das geschwindigkeitsbestimmende Enzym der gesamten Reaktion ist.

Das ausdifferenzierte, Melaninbeladene Pigmentpolymer wird auf einer Proteinmatrix innerhalb der Melanosomen abgelegt. In der Haut und in den Haaren werden die Melanosomen dann über die Dendriten der Melanozyten zu den Keratinozyten transportiert. In den Keratinozyten werden die Melanosomen in Form einer Kappe auf der der Hautoberfläche zugewandten Seite des Zellkerns gelagert. Der Zellkern und die darin befindliche DNA werden somit vor den schädlichen Einflüssen der UV-Strahlung geschützt.

Mutationen am TYR-Gen sind für den Okulokutanen Albinismus Typ 1 (OCA1) verantwortlich. Eine Variante des Waardenburg-Syndroms Typ 2 entsteht durch eine Interaktion einer Mutation des Tyrosinaselokus (R402Q) mit einer Mutation des Mitf-Gens.

Kupfermangel (Menkes-Syndrom) führt daher zu einer verringerten Enzymbildung und einer verminderten Pigmentierung.

1. Barton DE et al. (1988) Human tyrosinase gene, mapped to chromosome 11 (q14-q21), defines second region of homology with mouse chromosome 7. Genomics 3:1724
2. Boissy RE et al. (1997) Molecular basis of congenital hypopigmentary disorders in humans: a review. Pigment Cell Res 10:12-24
3. Passmore LA et al. (1999) Novel and recurrent mutations in the tyrosinase gene and the P gene in the German albino population . Hum Genet 105:200-210