4-羟基苯乙酸对酪氨酸酶作用机理研究

酪氨酸酶单酚酶和双酚酶
酪氨酸酶是一种结构复杂的含铜氧化还原酶，它具有双重催化功能，既可以作为单酚酶，也可以作为双酚酶。

以下是关于酪氨酸酶单酚酶和双酚酶的详细介绍：
一、酪氨酸酶单酚酶
1.催化单酚羟基化：酪氨酸酶作为单酚酶时，能够催化单酚的羟基化反应，将其转化为二酚。

这是黑色素合成的第一步反应，为后续的反应提供了必要的中间产物。

2.对底物的特异性：酪氨酸酶对底物具有一定的特异性，它主要催化含有酚羟基的化合物，如酪氨酸等。

这种特异性使得酪氨酸酶在生物体内能够精确地调控黑色素的合成。

二、酪氨酸酶双酚酶
1.催化邻二酚氧化：酪氨酸酶作为双酚酶时，能够催化邻二酚的氧化反应，生成邻二醌。

这是黑色素合成的第二步反应，也是酪氨酸酶催化过程中的关键步骤之一。

2.对黑色素合成的影响：邻二醌是黑色素合成的重要中间产物，它的生成量直接影响着黑色素的最终产量。

因此，酪氨酸酶作为双酚酶的活性对于调控黑色素的合成具有至关重要的作用。

总的来说，酪氨酸酶的单酚酶和双酚酶活性共同参与了黑色素的合成过程，通过催化单酚羟基化和邻二酚氧化等反应步骤，实现了黑色素在生物体内的生成和调控。

这种双重催化功能使得酪氨酸酶在生物体内具有广泛的生理作用和应用价值。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·118·2017年第13期文章编号：2095－6835（2017）13－0118－02酪氨酸酶结构功能分析及其抑制物的设计熊东彦，李志远，黄丹，慕昕，刘桢（东北农业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨150030）摘要：黑色素生成与酪氨酸酶相关。

在保证健康的前提下，为了适当抑制黑色素生成，美白皮肤，我们使用生物信息学方法研究了酪氨酸酶的性质，并针对其性质设计了抑制分子。

利用遗传算法得到了不同物种的酪氨酸酶系统进化树，发现东非狒狒、猕猴等的酪氨酸酶与人类的具有较高的相似度。

在PDB数据库中预测到人类酪氨酸酶与巨大芽孢杆菌酪氨酸酶在空间结构上具有最大相似度。

N端与C端分别有1个β-折叠，N端与C端之间有多个α-螺旋。

由此发现，Zn2+和Cl-能够有效降低酪氨酸酶的活性。

黑色素合成受信号通路调控，JNK通路可以通过阻止cAMP应答元件结合蛋白来抑制酪氨酸酶的合成。

雌激素为黑色素合成的“第一信使”，其作用通过ER途径介导，由此寻找到抑制其活性的分子，比如埃克替尼、阿帕替尼。

关键词：酪氨酸酶；生物信息学；抑制分子；系统进化树中图分类号：S917.4文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2017.13.118黑色素是一种生物色素，能保护生物体免受紫外线伤害，过多的黑色素沉积易引发黑色素瘤。

黑色素合成受多个途径调控，其中，由酪氨酸酶参与的合成途径是黑色素合成的重要途径之一。

酪氨酸酶是一种氧化还原酶，广泛存在于各生物中，与生物体合成色素直接相关。

目前，酪氨酸酶在医疗美容方面的应用发展迅速。

随着生活水平的提高，人们对美的享受也越来越讲究，美白剂的开发随之成为化妆品行业关注的焦点之一。

目前，市场上的美白剂主要有熊果苷、曲酸等，文献表明这些物质均具有较好的美白功效，但这些物质具有一定的皮肤刺激性，或稳定性较差。

酪氨酸酶作用机理
酪氨酸酶是一种重要的酶，在乳制品加工、医药、化妆品等领域
中具有广泛的应用。

其作用机理是指酪氨酸酶能够将牛奶中的酪蛋白
分解为较小的肽链和游离氨基酸，从而改变牛奶的物化特性。

下面将
分步骤阐述酪氨酸酶的作用机理。

第一步：定位酪氨酸酶的活性中心
酪氨酸酶的分子结构中包含一个活性中心，通常是一组氨基酸残基，能够催化酪蛋白的降解。

这个活性中心的位置和构成对酪氨酸酶
的催化活性和与其底物的亲和力有重要的影响。

第二步：结合底物
酪氨酸酶的活性中心能够与酪蛋白中的特定结构域结合，从而使
酪蛋白在水中分解为多肽和游离氨基酸。

酪氨酸酶催化的反应在酪蛋
白中产生裂解，释放出破碎的多肽和氨基酸。

第三步：酶催化作用
酪氨酸酶催化的反应分为两步：
第一步是水分子攻击酪蛋白中的肽键，断裂肽链，形成一个临时
的酰-酶过渡态。

第二步是氨基酸残基与酰-酶过渡态相互作用，并在酶的作用下
被氧化，释放氨。

第四步：酶与底物的解离
酶基本上是一种催化剂，可以加速特定化学反应的速率，但化学
反应后酶并不会消失。

在酪氨酸酶催化下，酪蛋白分解为多肽和游离
氨基酸，酶依然存在于反应体系中，并可以继续催化其他反应。

在酶
催化作用完成后，酶与底物解离，以便继续催化下一个反应。

综上所述，酪氨酸酶作用机理可以通过四个步骤来解释，即定位
酶的活性中心、结合底物、酶催化作用和酶与底物的解离。

这一过程
可以加速降低牛奶中的酪蛋白分子，从而改变牛奶的化学和物理性质，具有非常重要的工业和农业应用价值。

3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸1. 介绍乳酸是一种常见的有机酸，它是体内乳酸脱氢酶作用下乳酸脱氢生成的，并且在溶液中可以呈现出两种互相转化的旋光异构体。

乳酸通过L-和D-两种异构体存在于体内，并且L-乳酸是一种常见的β-羟基羧酸，而3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸则是乳酸的一种衍生物。

2. 结构3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸是一种酪氨酸的衍生物，其结构包括一个乳酸分子与4-羟基苯甲酸结合而成。

其分子式为C13H14O5，其结构如下：CH3CH(OH)COOH|O|OHC6H4CH2COOH3. 物理性质3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸是一种固体物质，其外观为白色结晶或结晶性粉末，易溶于水，很少溶于乙醇和氯仿。

4. 化学性质3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸是一种具有光学活性的化合物。

它可以参与一系列的化学反应，因其酚羟基和羧基的存在。

它和酸性溶液接触时，其羧基会和酸生成相应的酯，从而发生酯化反应；而它和碱性溶液接触时，则可以形成相应的酸盐。

3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸还可以和其他化合物发生酰基化、酰胺化、缩合、羧酸酯化等多种反应。

5. 生物活性酪氨酸是一种常见的氨基酸，是构成人体蛋白质的重要组成部分。

而3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸作为酪氨酸的衍生物，其在生物体内也具有重要的生物活性。

研究表明，3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸在体内可以参与酪氨酸代谢，还可以发挥抗氧化、免疫调节、抗炎、抗氧化应激等生物活性。

6. 应用由于其生物活性，3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸在医药、保健品等领域得到了广泛的应用。

其可以作为药物原料、医疗用品、保健品添加剂，能够改善人体代谢、增强人体免疫力、提高机体抗病能力等。

7. 安全性在使用3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸时，应注意其安全性。

尽管其具有一定的生物活性，但在一般使用情况下，3-(4-羟基苯基)乳酸酪氨酸不会对人体造成危害。

但在使用过程中，应根据其具体用途和用量来规范使用，以避免因过量使用导致的不良反应。

酪氨酸酶(EC 1.14.18.1,Tyrosinase)是一种含铜的金属酶,广泛分布于微生物、动植物及人体中[1]. 在植物中,酪氨酸酶一般称为多酚氧化酶;在昆虫中,则称为酚氧化酶;在微生物和人体中,才称为酪氨酸酶.酪氨酸酶主要参与两个反应过程:催化L-酪氨酸羟基化转变为L-多巴和氧化L-多巴形成多巴醌,多巴醌经一系列反应后,形成黑色素.酪氨酸酶在生物体中具有重要的生理功能.同时,它也与人体雀斑、褐斑等黑色素过度沉积等疾病的发生有关,并与昆虫的蜕皮和果蔬的褐化有很大关系[2].自从发现了人黑色素细胞可以以L-3,4-二羟基丙氨酸(L-多巴)为底物合成黑色素,这个反应成为酪氨酸酶活性和定位检测的基础.在之后的研究中,酪氨酸酶成为第一个用亲和色谱纯化的酶,酪氨酸酶也是最早发现能将酶分子内部氧原子参入到有机物中的酶;并为酶自杀性失活提供了早期实例.现今,人们已经从微生物、植物及多种动物中提取并纯化了酪氨酸酶.目前,对酪氨酸酶的研究主要集中在酶的分离纯化、催化机制、活性调控以及酪氨酸酶基因及其在生物体内的生理作用等方面,在结构方面,其三维结构仍未得到.鉴于此,对编码酪氨酸酶基因的结构、表达及其调控,酪氨酸酶的合成和运输的研究也在不断发展.酪氨酸酶的理化性质高等脊椎动物、低等脊椎动物和原核生物的酪氨酸酶的理化性质不同.由表1可以看到,从Strepto- myces antibioticus的272个氨基酸到Homo sapiens的529个氨基酸,不同生物中的酪氨酸酶氨基酸数目差异很大.虽然它们在生物体内具有相似的生理功能,但它们的理化性质却有不同程度的差异性.酪氨酸酶在同工酶的研究也占有非常重要的地位,是生物体内具有同工酶的一大类酶.据研究,哺乳动物、原核动物、真菌的酪氨酸酶一般为单聚体或二聚体;而昆虫、两栖类的酪氨酸酶一般为二聚体、四聚体或五聚体等多聚体.3 酪氨酸酶的活性中心结构酪氨酸酶的活性中心是由两个含铜离子位点构成.在催化过程中,双核铜离子位点以3种形态存在,分别是氧化态(Eoxy)、还原态(Emet)和脱氧态(Edeoxy). 研究表明与酪氨酸酶结合的双核铜离子活性中心与在血蓝蛋白中发现的活性中心非常相似[16,17].由X射线吸收光谱(XANES, X-Ray Absorption Near Edge Structure)分析,酪氨酸酶和血蓝蛋白含铜活性中心主要的构象变化基本相同,铜离子位点的几何构型是可变的.血蓝蛋白氧化态结晶学和延伸X射线吸收结构光谱(EXAFS, Edge X-ray Absorption Fine Struc-ture)的研究结果表明[18],Cu-Cu键长约为0.35 nm,每个二价铜离子构型为正四棱锥状,受到两个强的赤道面配位原子的调控和一个相对较弱的轴向NHis配基的调控,形成5个配位键(结构可见图1).其电子构象为3d9.即与蛋白上的组氨酸残基上的氮原子形成3个配位键,外源氧分子作为过氧化物与铜离子形成两个配位键占据了铜离子的两个赤道面位置,并可作为两个铜离子之间的桥联配体.所以Eoxy活性中心可以写成Cu(I) -O2-Cu(I),但通常更适合用过氧化态Cu(II) -O2-Cu(II)表示[16].过氧化物的电子结构对于Eoxy的生物功能很重要.由于受强的R*受体作用,过氧化物带有较少的负电荷,而P电子受体与过氧化物的R*轨道上的电子作用,大大的削弱了氧氧键,使图1 酪氨酸酶活性中心的双核铜中心结构Fig.1 The structure of the active center containing Cu of ty- rosinase之容易断裂.酪氨酸酶被认为是血蓝蛋白的祖先蛋白,因为酪氨酸酶在非常原始的生物体中也有发现.Eoxy的结构比血蓝蛋白的结构更紊乱,因此酪氨酸酶相对于血蓝蛋白存在更多构象不同的底物与其活性中心结合.还原态酪氨酸酶与氧-铜离子态的酶相似,都含有两个四角形的反磁铜离子,不同的是,桥联配体是氢氧化物而不是过氧化物.每个亚铜离子电子构象为3d10,分别与两个吲哚上的氮原子形成两个键长为0.19 nm的配位键,与第三个吲哚上的氮原子形成键长为0.27nm的配位键,环绕Cu-Cu轴形成近似C3V的对称结构.当加入过氧化物,酶从Emet变为Eoxy;当缺少过氧化物时,酶由Eoxy变为Emet.纯化后得到的酶是由\85%的Emet和[15%的Eoxy组成的混合物.半亚铜离子态酪氨酸酶含有一个2价铜离子和一个1价铜离子.2价铜离子含有未配对的电子,由电子顺磁共振分析,未配对的电子占据一个dx2 -y2轨道.根#732#厦门大学学报(自然科学版) 2006年据两个铜离子之间电子离域的电子顺磁共振和可见光谱特征,证明在两个铜离子之间同样有桥连配体的存在.通过对铜离子态血蓝蛋白的研究表明:Edeoxy的活性中心由两个一价铜离子组成.1938年Kubowitz证明了这种酶形态的存在.图2 酪氨酸酶催化生成黑色素过程Fig.2 The process of the melanin biosynthesis catalyzed by tyrosinase。

曲酸抑制酪氨酸酶机制
曲酸是一种天然存在的有机酸，它被发现具有抑制酪氨酸酶的
作用。

酪氨酸酶是一种酶类蛋白质，它在生物体内起着重要的生物
催化作用，参与酪氨酸的代谢过程。

曲酸对酪氨酸酶的抑制机制涉
及多个方面。

首先，曲酸可能通过竞争性抑制来影响酪氨酸酶的活性。

竞争
性抑制是指曲酸与酪氨酸酶的活性部位结合，从而阻止酪氨酸分子
与酶结合并发生化学反应，从而抑制了酶的活性。

其次，曲酸可能通过非竞争性抑制机制来影响酪氨酸酶的活性。

非竞争性抑制是指曲酸结合到酶的其他位点，改变了酶的构象或活性，导致酶失去对底物的亲和力或者失去催化作用。

此外，曲酸还可能通过影响酶的翻译或转录过程来抑制酪氨酸
酶的合成，从而降低酶的活性。

总的来说，曲酸抑制酪氨酸酶的机制是多方面的，涉及竞争性
抑制、非竞争性抑制以及对酶合成过程的影响。

这些机制共同作用，导致了曲酸对酪氨酸酶活性的抑制。

深入研究这些机制有助于我们
更好地理解曲酸在生物体内的作用，也有助于开发新的药物或治疗方法。

酪氨酸酶的提取及其催化活性的研究酪氨酸酶的提取及其催化活性的研究作者摘要关键词一．实验目的1.认识生物体中酶的存在和催化作用，便于我们了解生物体系中酶存在下的合成或分解与普通的有机合成的不同和相同之处，认识一些生物化学过程的特殊性。

2.掌握生物活性物质的提取和保存方法，学会使用仪器分析的手段研究催化反应特别是生物化学体系中催化过程的基本思想和方法。

二．实验原理许多复杂的有机物合成与分解反应需要在高温、高强酸碱或减压等苛刻条件下才能进行，而在生物体内，即使在十分温和的条件下，如常温、常压和近中性溶液中，许多复杂的化学反应却能顺利进行，其根本原因就是由于生物酶的存在。

生物酶是一种生物催化剂，按照它的组成，可分为两类，一类是简单蛋白质，其活性取决于它的结构，如脲酶、淀粉酶等；第二类的结合蛋白质酶，它需要加入某些非蛋白质组分（称为辅助因子）后，才能表现出酶的活性。

酶蛋白质与辅助因子结合形成的复合物称为全酶。

例如酪氨酸酶是以铜离子为辅助因子的全酶。

通常反被酶作用的物质称为该酶的底物，一种酶催化特定的一个或一类底物的反应，具有很高的选择性和灵敏度，因而引起广大分析工作者的重视和兴趣。

酶已作为一种分析试剂得到应用。

特别是有生化、医学方面有很高的应用价值。

例如生命物质和流体中的特殊有机成分，用其他方法测定有困难，用酶法分析却有其独到之处。

本实验从土豆中提取酪氨酸酶，并测定其催化活性。

当土豆、苹果、香焦等的受损面接触空气后会产生深棕色的现象是人们都见过的，这是这类物质含有酪氨酸和酪氨酸酶，酶存在于物质内部，当暴露在空气中后，在氧气的参与下，会发生一系列反应。

以下是主要的反应过程。

由于多巴转变成多巴红的反应速率较快，再转到下一步产物速率则慢得多，故可选择多巴转变为多巴红的反应速率的测定来判断催化反应的活性。

因多巴红具有特殊的颜色，故可用分光光度法测定，在不同的时刻测定某特定波长下的吸光度，用吸光度对时间作图，从所得的直线斜率求酶的活性。

酪氨酸酶活性抑制实验方法一、试剂：酪氨酸酶、酪氨酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、阳性对照（熊果苷粉末）、样品、去离子水二、试剂配制：1、磷酸盐缓冲溶液（PH=6.8）：先分别配制0.2M的磷酸二氢钠和0.2M的磷酸氢二钠。

0.2M磷酸二氢钠：称取 71.6g Na2HPO4-12H2O，溶于 1000ml 去离子水；0.2M磷酸氢二钠：称取 31.2g NaH2PO4-2H2O，溶于1000ml 去离子水；取51ML磷酸二氢钠+49ML磷酸氢二钠即得0.2M、PH=6.8的磷酸缓冲液。

2、L-酪氨酸溶液：称取L-酪氨酸25.6 g，用磷酸缓冲液定容于50mL容量瓶中，即得L-酪氨酸溶液。

3、酪氨酸酶溶液：将马铃薯洗净，于4℃预冷4h左右。

去皮，切成约1.0 cm3丁状，于-20℃冷冻过夜。

称重，按1：1（W:V ）的比例加入4℃预冷的磷酸钠缓冲液，用组织捣碎机制成匀浆，3层纱布过滤，滤液于4000 r/min离心10min，上清液即为所得的酪氨酸酶粗酶液，4℃保存，2h内用完。

4、受试液的配制：将原先所配5mg/ml的溶液用甲醇稀释到1mg/ml.。

5、阳性对照：取熊果苷粉末0.01g，溶于10ml的甲醇溶液，即得1mg/ml的对照品溶液。

三、实验方法：依下表所示向试管中依次加入磷酸盐缓冲溶液、样品溶液、酪氨酸溶液，于35℃水浴10分钟。

然后加入酪氨酸酶液，混匀，再在35 ℃下孵育30min，迅速转移至比色皿中，在475nm处测定吸光值。

受试组用空白对照组1调零，阴性对照组用空白对照组2调零，阳性对照组用空白对照组3调零。

受试组吸光值为A1，阴性对照组吸光值为A2，阳性对照组吸光值为A3。

抑制率=1－[（A1－A2）/(A3－A2)]×100%=（A3－A1）/(A3－A2)×100% 注：受试液组共四种样品。

酪氨酸酶抑制剂的应用研究进展胡泳华;贾玉龙;陈清西【摘要】酪氨酸酶是一类络合铜离子的金属酶类,广泛存在于动植物、微生物及人体中,是生物体合成黑色素、果蔬褐变的关键酶.酪氨酸酶的异常表现可能会出现黑色素瘤等,黑色素异常生成造成的色素沉着是动物衰老及果蔬褐变的重要表现.综述了酪氨酸酶抑制剂在美容保健、色素型皮肤病的治疗、病虫害防治以及食品保鲜等方面的应用,如:通过直接抑制酪氨酸酶活性以及调控细胞中酪氨酸酶的表达量来有效调控黑色素的生成,从而达到美白及治疗色素紊乱症的作用;抑制果蔬褐变,延长货架期;抑制昆虫蜕皮时的鞣化,达到杀灭农业害虫的目的;提高微生物对于紫外线及其他辐射的敏感度,进一步达到抑菌的目的.【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(055)005【总页数】9页(P760-768)【关键词】酪氨酸酶抑制剂;医疗美容;害虫防治;保鲜;生物抗菌【作者】胡泳华;贾玉龙;陈清西【作者单位】厦门大学生命科学学院,福建厦门361102;厦门大学生命科学学院,福建厦门361102;厦门大学生命科学学院,福建厦门361102【正文语种】中文【中图分类】Q356.1酪氨酸酶(tyrosinase，EC 1.14.18.1)广泛分布于微生物、动植物及人体中,在植物中,酪氨酸酶一般称为多酚氧化酶;在昆虫中,一般称为酚氧化酶;在微生物和人体中,称为酪氨酸酶.酪氨酸酶是生物体合成黑色素、果蔬褐变的关键酶,在昆虫蜕皮时的鞣化过程和伤口愈合中起重要作用,细菌的黑色素能保护细菌细胞和孢子免受紫外线的伤害.酪氨酸酶具有单酚酶和二酚酶双重催化功能,在单酚酶的作用下,酪氨酸被羟基化成L-多巴(L-DOPA),在二酚酶的作用下,L-DOPA被氧化生成多巴醌,多巴醌再经过一系列的反应之后生成黑色素[1].酪氨酸酶表现异常,有可能会出现黑色素瘤及早发性老年痴呆疾病等,黑色素异常生成造成的色素沉着是动物衰老及果蔬褐变的重要表现[2].酪氨酸酶抑制剂应用广泛,涉及美容保健、色素型皮肤病治疗、病虫害防治以及食品保鲜等多个领域.黑素细胞中酪氨酸酶的基因转录是在小眼转录因子(microphthalmia transcription factor,MITF)的调控下进行的，MITF是黑素细胞增殖及黑素生成过程中起决定性作用的转录因子.现有研究表明,很多信号途径参与调节MITF的表达,例如:Wnt信号途径、cAMP(cyclic adenosine monophosphate)信号途径、P38及MAP(mitogen activated protein)激酶信号途径等[3]，一些主要信号通路总结于图1所示.在阳光照射(即紫外线的刺激下),皮肤角化细胞中的黑色素体受到刺激,可以通过促使分泌促肾上腺皮质激素和α-MSH黑色素细胞刺激素激活ACTH(adreno cortico tropic hormone)和PGE2(prostaglandin E2)蛋白的活化,激活cAMP调节CREB和CRE复合体的形成,进一步激活通路下游的酪氨酸酶活化;CREB/CRE复合体也可以通过上游NOS活化导致PKG(protein kinase G)通路激活而完成,DAG调控的PKC(protein kinase C)通路同样可以达到活化复合体的作用.CREB/CRE复合体激活之后,调节黑色素信号通路中的关键因子MITF在细胞核内完成MBOX结合,激活酪氨酸酶、相关蛋白TRP-1和DCT的大量表达活化.在完成黑素合成相关基因转录后,黑素在黑素小体内主要通过酪氨酸酶的作用进行合成，在人体皮肤角化细胞中,黑色素的形成导致表皮褐变,产生黑斑.以酪氨酸酶抑制剂作为化妆品美白添加剂的作用靶点主要是通过抑制酪氨酸酶的活性和调节酪氨酸酶的转录.其中抑制酪氨酸酶活力的作用模式是目前市场上大多数美白化妆品类开发应用的依据[4].黑色素细胞树突生长障碍是造成白癜风的病因之一,Wang等[5]研究了Rnaset2在人体黑色素细胞中的作用,研究结果表明Rnaset2是调控色素细胞树突生成的关键蛋白之一.Ito等[6]研究诱变白斑病相关酚类发现其能被酪氨酸酶催化,但相应的酚类抑制剂却不能被催化,证实酚类酪氨酸酶抑制剂在开发时需要先检查其是否能够被酪氨酸酶催化.孙道权等[7]研究了水溶性丝胶蛋白能够有效抑制黑色素生成,丝胶粉能够抑制皮肤中的酪氨酸酶活性,从而抑制黑色素的生成,对皮肤起到一定美白作用.陈龙等[8]的研究发现鱼胶原肽能够有效地抑制酪氨酸酶活性,鱼胶原肽可作为无毒副作用的纯天然美白化妆品原料.成静等[9]的研究发现胶原三肽作为构成胶原的最小单位,能够很好地抑制酪氨酸酶活性,在小鼠的黑色素瘤B16细胞中,既能够很好地抑制黑色素生成，同时又对细胞毒性较低.刘琦等[10]研究了维生素C、乙基醚、烟酰胺、β-熊果苷等美白化妆品成分对酪氨酸酶活性的抑制作用,研究表明3种美白剂对于酪氨酸酶的抑制作用表现为非竞争型抑制机理,说明他们与酪氨酸酶的独立部位结合,而不会和底物竞争活性中心.张凤兰等[11]研究表明,熊果苷具有一定的毒性,但它能被人体皮肤表面分离的菌株代谢转变成氢醌类化合物,但转变程度不足以对人CHO (Chinese hamster ovary)细胞产生致畸作用.杨美花等[12]的研究表明L-半胱氨酸能够有效抑制酪氨酸酶的活性,并且能够被酪氨酸酶催化成一种无色底物,使酪氨酸酶不表现出活性,并在细胞水平上证明L-半胱氨酸能够作为一种安全无毒的美白化妆品有效成分.还有很多研究发现多种药用植物中能够提取出有效抑制酪氨酸酶活性的成分,从而极大地丰富了酪氨酸酶抑制剂来源.Bae等[13]从毛壳属植物中提取的毛壳素就能够很好地抑制酪氨酸酶活性并且抑制小鼠黑色素瘤中黑色素的生成.柯静霞[14]的研究表明,蛇婆子提取物在使用8周水平上,能够有效抑制酪氨酸酶活性,降低黑色素活性,并且有效降低黑色素生成量,从而具有一定的美白功效.罗倩仪等[15]通过酪氨酸酶抑制模型研究了几种美白祛斑复配配方的实际筛选和功能优化,实验证明壬二酸衍生物、红景天提取物能够具有一定的美白祛斑作用.Lin等[16]从台湾火刺木中分离的活性物质也能够高效低毒的对酪氨酸酶产生良好的抑制效果并且作为美白剂进行使用.铃木敏幸等[17]对美白化妆品的发展方向进行综述时也提到,通过酪氨酸酶的阻碍实验可以有效地评价美白剂的相关作用,并且能够反映化妆品降低黑素生成的能力.早在2005年刘之力等[18]提到,中药复方乙醇提取物对酪氨酸酶有时也会存在激活作用,但激活酪氨酸酶活力并不代表能够在动物试验中增加黑色素生成的作用.马秋华等[19]从商品化的药物筛选到壬二酸，发现其具有抑制酪氨酸酶活性,并且能够有选择性地抑制黑色素过多的异常化细胞,作为一种美白化妆品的原料.付晓磊等[20]基于商品化的酪氨酸酶抑制剂对苯二酚合成了一系列对苯二酚氨基酸缀合物,通过表征实验证明其能够有效地抑制酪氨酸酶活性,通过构效关系模型研究证实了其具有良好的抑制活性;宋长伟等[21]基于龙胆酸化合物设计合成了系列衍生物,也具有良好的抑制黑色素生成的作用.以上的研究结果显示,酪氨酸酶抑制剂在化妆品研制过程中作为美白添加剂,能够保护人体皮肤免受紫外线辐射.酪氨酸酶在植物体内广泛存在,其很早就被作为植物储藏期间色变腐烂的原因加以研究.果蔬体内多酚氧化酶主要存在于完整细胞的质体、线粒体等细胞器内膜和细胞膜上及细胞质中,而酚类底物存在于液泡中,这种区室化分布减少了酚类物质与酶的接触,避免了正常组织中酶促褐变的发生.果蔬等产品在受到机械损伤或处于低温、高温环境下,细胞膜的完整性被破坏,区室化分布受到损害,使得酚类物质与多酚氧化酶相接触,加速了正常组织的褐变过程[22-23].在多酚氧化酶作用下,果蔬内源性多酚类物质如酪氨酸、多巴等氧化形成醌,醌类物质再聚合形成类黑色素,从而导致产品变色,造成营养丢失及经济损失.早期,含硫化合物广泛应用于食品的抗褐变中,王伟等[24]发现亚硫酸氢钠对马铃薯多酚氧化酶具有显著的抑制作用及在马铃薯切片护色中具有防褐变功能.然而,这些含硫化合物由于硫的残留对人体的健康造成一定的影响逐步被限制使用.目前,普遍的保鲜方法大致可以分为以下几类:低温保鲜[25-26]、化学保鲜[27-28]、气调保鲜[29-30]、涂膜保鲜[31-32]、臭氧保鲜[33-34]以及辐射保鲜[35-36]等.这些方法虽然可以不同程度地对食品的保鲜起到一定的作用,但由于成本高、费用多等原因而不能得到广泛应用.因此寻求一种高效、简单、低价的保鲜方法显得十分的重要.Sato等[37]从Lentinula edodes中克隆了1 854 bp的Letyr基因，其编码618个氨基酸残基的分子质量为68 ku的蛋白.该基因在蘑菇采后保鲜过程中的表达量大量增加.Sakamoto等[38]采用抑制消减杂交的方法发现采后的Lentinula edodes中两个酚氧化酶基因(酪氨酸酶tyr和漆酶lcc4)的表达明显增加,并且鉴定出这是导致蘑菇褐变的主要原因.因此,可以通过抑制酪氨酸酶的活力达到抑制或延缓食品褐变的发生,而且酪氨酸酶还是各种微生物生命活动所必需的酶,抑制酪氨酸酶的活性还能抑制腐烂菌的生长,达到保鲜防腐的目的,且不影响食品的风味及口感. 常见的酪氨酸酶抑制剂如半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸等已应用于食品的保鲜中[39-40].Dawley等[41]研究了4-己基间苯二酚对蘑菇酪氨酸酶的抑制作用,而4-己基间苯二酚已被应用于防止苹果片褐变[42]以及延缓虾类产品体内水溶性色原物质被氧化成黑色素而造成虾头胸部黑变[43].Lin等[28]研究了没食子酸丙酯对酪氨酸酶的作用,而后将其应用于龙眼的保鲜中,取得了很好的抗褐变效果.Xing等[44]发现铁取代磷酸盐(Na6PMo11FeO40)对酪氨酸酶是可逆的非竞争型抑制作用,并且其可以显著地延缓莲藕切片的褐变.植酸(又称为肌醇六磷酸)可以很好地抑制苹果汁中的多酚氧化酶活力从而可以显著地降低苹果汁在加工过程中褐变的发生[45].另外,冷冻处理、70 ℃热变性或者300～1 000 MPa高压处理也可以使酪氨酸酶活力失活[46],但这些处理可能对食品的品质造成一定的影响,因此从酪氨酸酶抑制剂出发寻找高效的保鲜剂不失为一种有效的手段.本研究采用酪氨酸酶抑制剂研究了抑制剂对马铃薯条、双孢蘑菇、龙眼及荔枝的抗褐变保鲜,研究结果如图2所示.由图2可知,对照组的马铃薯条比实验组褐变严重；对照组的蘑菇表皮褐变严重，出现腐烂现象；对照组的龙眼表皮褐变严重，有掉果及腐烂现象；而对照组的荔枝果实出现褐变、发霉现象.可见酪氨酸酶抑制剂可以很好地延缓果蔬褐变的发生.随着人口数量的不断增长及生活质量的不断提高,粮食短缺所带来的威胁也越来越严重,粮食产量受到自然灾害及病虫害的极大挑战.农药是控制病虫害、提高粮食产量的最有效手段之一.然而由于农药的广泛应用使得害虫的抗药性不断上升,农药本身的毒性亦不断上升,这对自然环境以及人类自身都构成了极大的威胁.面对这一严峻形势,研制新型、无公害、对环境友好的低毒高效杀虫剂已成为农业工业的第一目标,现有的农药品种远远不能满足粮食生产的需要,仍然需要大力加强农药新品种的研究与开发[47].早在1993年著名昆虫毒理学家张宗炳等[48]指出:探索新杀虫药剂的一条最有希望的途径是生物途径,其中酪氨酸酶抑制剂可列入首选.酪氨酸酶在昆虫的正常发育过程中具有重要的生理功能.它主要参与表皮的硬化、黑化过程;参与对外来侵染物的免疫防御反应;参与伤口愈合反应[49-51].在昆虫表皮硬化过程中,酪氨酸酶催化单酚羟化为二酚,然后氧化成醌,醌与表皮层中的角蛋白及几丁质相互作用,互相交联在一起,形成角质,高度硬化的角质可以阻断微生物和异物的入侵,形成保护昆虫的第一道屏障.此外,酪氨酸酶还可产生具有细胞毒杀作用的氧自由基和具有潜在细胞毒杀作用的半醌及三羟酚,进一步增强寄主的防御能力.在较高等的无脊椎动物如节肢动物中,酪氨酸酶除了参与角质的硬化和黑化外,还参与其他2种重要的生理过程,即防御反应(节肢动物免疫)和伤口愈合.对于小颗粒异物如细菌,宿主可通过吞噬作用加以消灭.当入侵的异物太大(如寄生虫),宿主便通过黑色素包被作用来抵抗和消灭寄生虫,而酪氨酸酶在这个过程中起重要作用.由于这些过程可能是害虫形成防御体系的重要反应,因此酪氨酸酶有可能作为害虫控制中的一个作用靶标.天然酪氨酸酶抑制剂将成为继几丁质酶抑制剂后的一类新的环境友好型的害虫生物调控剂.本实验室设计的酪氨酸酶抑制剂3,4-二羟基苯甲酸庚酯对于菜青虫(Pieris rapae L.)具有杀灭作用,将质量浓度分别为0，2.5，5，10，20,40 mg/mL的酪氨酸酶抑制剂和菜青虫饲料混合均匀，制成内吸型杀虫剂配方,对菜青虫喂养持续3 d,在第3天观察效果(图3)发现,5 mg/mL的质量浓度就可以有效抑制菜青虫幼虫的生长,这主要是通过抑制昆虫幼虫生长过程中的表皮糅化来达成的,可见这种质量浓度饲喂的幼虫大小明显小于对照组,而10 mg/mL的质量浓度以上,则可以完全杀灭菜青虫幼虫,说明了酪氨酸酶抑制剂可以有效抑制农业常见害虫幼虫的生长,在高浓度作用下,能够有效杀灭害虫幼虫,具有较好的研究价值和应用前景．Dong等[52]克隆了小菜蛾中的多酚氧化酶(PPO)并通过real-time PCR研究发现PPO存在于小菜蛾的不同发育阶段.Bhonwong等[53]比较了过表达PPO、抑制PPO表达以及正常的马铃薯叶喂养棉铃虫及甜菜夜蛾的生长情况,结果证实了PPO 在抑制棉铃虫及甜菜夜蛾的生长发育中起到重要的作用.Pan等[54]合成了系列的3,4-二羟基烷基酯,该系列化合物可以有效地抑制酪氨酸酶活力,并且发现其能使小菜蛾的生长明显受到抑制,进一步研究发现该系列化合物能使小菜蛾中PPO基因表达下降,从而抑制其生长.此外,曲酸[55]、缩氨基硫脲类化合物[56]、苯胺类席夫碱[57]以及α-巯基-β-取代苯基丙烯酸[58]等化合物对昆虫酚氧化酶具有很好的抑制作用,这为研究开发新型的“昆虫生命活动干扰剂”进行了有益探索.酪氨酸酶是合成黑色素的关键酶,其代谢产生的黑色素能够有效提高细菌对抗紫外线以及其他电离辐射作用[59].蔡信之等[60]甚至将高表达酪氨酸酶的基因转入苏云金芽胞杆菌中，用以增强细菌的抗紫外线以及抗辐射能力.因此,筛选出能够抑制微生物的酪氨酸酶活性便显得尤为重要.Basavegowda等[61]通过对青蒿素提取物进行纳米金属离子处理后,发现其不仅能够有效抑制酪氨酸酶,还能够表现出良好的抑菌活性.田敏等[62]通过对环境微生物进行筛选,以链霉菌X59为鉴定菌的黑色素生物合成抑制剂筛选模型,从4 000余种微生物中筛选出一株活性化合物产生菌,其代谢产物能够有效抑制黑色素的生物合成.黄晓冬等[63]研究了红树植物桐花树叶片多酚提取物能够抑制酪氨酸酶活性并对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有明显的抑制活性;鲁卫斌等[64]的研究表明直接从马铃薯中提取的酪氨酸酶用于处理羊毛,具有一定的抗菌功效,并且对金黄色葡萄球菌的抑菌率能达到76.32%.Xia等[65]的研究表明,5-羟基-4-乙酰基-2,3-萘二羧酸酐萘酚-呋喃能够有效地抑制酪氨酸酶活性,同时抑制细菌的生长.王聪慧等[66]的综述中也提到,茶多酚作为一种天然化合物,能够有效地抑制酪氨酸酶活性,同时具有很好的抑菌功效,对伤寒杆菌、副伤寒杆菌、痢疾杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等均有明显的抑制作用;也有前人研究证实丁香酚能够在抑制酪氨酸酶活性的同时,对黄曲霉、烟曲霉、产黄青霉、桔青霉、粘红酵母的生长均有不同程度的抑制作用,是一种良好的天然防腐剂.张丽娟等[67]研究了3-羟基苯甲酸对酪氨酸酶的抑制机理以及几种常见腐败菌的抑制作用,证明了3-羟基苯甲酸具有很好的抑制酪氨酸酶及细菌生长的作用.陈祥仁等[68]研究了3,4-二羟基氰苯对于酪氨酸酶稳态酶活力以及酶促反应的迟滞时间有影响,同时能够很好地抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌3种细菌和真菌白色假丝酵母的生长.本文中研究了酪氨酸酶抑制剂对细菌的抑制作用,研究结果如图4所示.4-苯基丁醇对克雷伯氏肺炎菌(图4(a))、根癌农杆菌(图4(b))和沙门氏菌(图4(c))均有一定的抑制作用并呈浓度依赖效应.3-羟基苯甲醛对克雷伯氏肺炎菌(图4(d))、根癌农杆菌(图4(e))和沙门氏菌(图4(f))有一定的抑制作用,但效果不如4-苯基丁醇明显.综上,酪氨酸酶抑制剂可以很好地应用于生物抗菌中.目前,酪氨酸酶抑制剂已经在医疗、农业抗虫、食品保鲜等多方面得到了广泛的应用,但就其在黑色素合成信号通路的作用、抑制农业害虫及微生物的生长以及食品的防褐变保鲜中的具体作用机制仍需进一步研究.【相关文献】[1] 陈清西,宋康康.酪氨酸酶的研究进展[J].厦门大学学报(自然科学版),2006,45(5):731-737.[2] 陈清西,林建峰,宋康康.酪氨酸酶抑制剂的研究进展[J].厦门大学学报(自然科学版),2007,46(2):274-282.[3] LEE H 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羟基酪醇的研究进展张书新;武宇超【摘要】Hydroxytyrosol is the active ingredient of olive oil, which can inhibit the growth of multiple tumor cells and in-duce apoptosis, and it may become the potential new-type anti-liver cancer drug, in addition, hydroxytyrosol has multi-as-pect pharmacological actions such as anti-thrombosis, regulating blood-lipid, anti-arteriosclerosis, anti-sick microorgan-ism, prevention and cure of macula retinae degeneration, protecting cartilage and anti-osteoporosis, but the preparation technology of hydroxytyrosol is not so mature at home. The paper summarizes its physicochemical property, synthetic method and pharmacological action.%羟基酪醇是橄榄油的活性成分，能抑制多种肿瘤细胞生长，诱导其凋亡，有望成为新型抗肿瘤药物。

另外羟基酪醇还有抗血栓、调血脂和抗动脉硬化、抗病原微生物、防治视网膜黄斑变性、保护软骨和抗骨质疏松等多方面的药理作用，但是羟基酪醇的制备工艺在国内还不成熟。

该文就其理化性质、合成方法以及药理作用进行综述。

【期刊名称】《中国卫生产业》【年(卷),期】2016(013)019【总页数】3页(P59-61)【关键词】羟基酪醇;合成方法;药理作用【作者】张书新;武宇超【作者单位】华北理工大学药学院，河北唐山 063000;华北理工大学药学院，河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TQ424.19［Abstract］Hydroxytyrosol is the active ingredient of olive oil，which can inhibit the growth ofmultiple tumor cells and induce apoptosis，and itmay become the potential new-type anti-liver cancer drug，in addition，hydroxytyrosol hasmulti-aspect pharmacological actions such as anti-thrombosis，regulating blood-lipid，anti-arteriosclerosis，anti-sick microorganism，prevention and cure of macula retinae degeneration，protecting cartilage and anti-osteoporosis，but the preparation technology of hydroxytyrosol is not somature at home.The paper summarizes its physicochemical property，syntheticmethod and pharmacological action.［Key words］Hydroxytyrosol；Syntheticmethod；Pharmacological action 传统地中海式饮食被认为是最健康的饮食之一，在局部地区的心血管和肺癌的发病率低于其他地区，研究发现，橄榄油已经发挥了重要作用。

天然酪氨酸酶抑制剂研究进展天然酪氨酸酶抑制剂是一类能够抑制酪氨酸酶活性的化合物，具有潜在的药理学和生物学应用。

酪氨酸酶在多种生物过程中起着重要的调节作用，包括神经传导、免疫反应、细胞增殖和分化。

因此，研究天然酪氨酸酶抑制剂具有重要的科学和临床意义。

近年来，有一些重要的天然酪氨酸酶抑制剂被发现，并被广泛研究。

其中一类天然酪氨酸酶抑制剂是儿茶素类化合物，包括儿茶素和表儿茶素。

这些化合物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗肿瘤和抗肥胖等。

儿茶素类化合物的酪氨酸酶抑制活性主要通过与酪氨酸酶结合并抑制其活性来实现。

有研究表明，这些化合物能够结合酪氨酸酶的活性中心，并与其形成氢键和范德华力。

这种结合能够阻断酪氨酸酶与底物之间的相互作用，从而减少酪氨酸酶的活性。

除了儿茶素类化合物之外，还发现了一些其他天然酪氨酸酶抑制剂。

例如，人参总皂苷被发现具有抑制酪氨酸酶的活性，其抑制机制可能涉及与酪氨酸酶的亲合作用。

此外，多肽类化合物和天然产物也被发现具有酪氨酸酶抑制活性。

研究表明，天然酪氨酸酶抑制剂的应用具有潜在的药理学和临床意义。

例如，酪氨酸酶被认为在肿瘤发生和发展中扮演重要角色，因此，抑制酪氨酸酶的活性可能成为肿瘤治疗的一种新策略。

此外，酪氨酸酶抑制剂也被认为对于预防和治疗其他疾病，如炎症、肥胖和神经退行性疾病等，具有潜在作用。

总结来说，天然酪氨酸酶抑制剂研究进展非常迅速。

儿茶素类化合物和其他天然产物被广泛研究，并发现具有抑制酪氨酸酶活性的作用。

这些化合物的抑制机制主要涉及与酪氨酸酶的亲合作用。

酪氨酸酶抑制剂具有潜在的药理学和临床意义，包括肿瘤治疗、炎症控制和神经退行性疾病的治疗等。

1.苯丙氨酸在体内一般先转变为酪氨酸由苯丙氨酸羟化酶（phenylalamine hyolroxylase）催化引入羟基完成，其辅酶为四氢生物嘌呤。

反应生成的二氢生物喋呤，由二氢叶酸还原酶催化，借助NADPH+H还原为四氢化合物。

苯丙氨酸羟化酶所催化反应不可逆，体内酷氨酸不能转变为苯丙氨酸。

2.儿茶酚胺与黑色素的合成酪氨酸经酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase）催化生成3，4二羟苯丙氨酸（3，4dihydroxyphenylalanineL－DOPA）（多巴）。

此酶也是以四氢生物喋呤为辅酶的加单氧酶，多巴经多巴脱羧酶催化生成多巴胺（dopamine）。

多巴胺在多巴胺β－氧化酶（dopamine βoxidase）催化下使β碳原子羟化，生成去甲肾上腺素（norepinephrine）。

而后由SAM提供甲基使去甲肾上腺素甲基化生成肾上腺素（epinephrine）。

多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺（catecholamine）。

酪氨酸羟化酶是儿茶酚胺合成的限速酶，受终产物的反馈调节。

在黑色素细胞中，酪氨酸在酪氨酸酶催化下羟化生成多巴，多巴再经氧化生成多巴醌而进入合成黑色素的途径。

所形成的多巴醌进一步环化和脱羧生成吲哚醌。

黑色素即是吲哚醌的聚合物。

人体若缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发发“白”，称为白化病（albinism）。

3.酪氨酸是生糖兼生酮氨基酸酪氨酸经转氨基作用生成对羟基苯丙酮酸，进一步分解则生成乙酰乙酸和延胡索酸，所以是生糖兼生酮氨基酸。

4.代谢障碍已知在苯丙氨酸和酪氨酸代谢中，有许多代谢性疾患。

最重要的是苯丙酮酸尿症（phenylketonuria，PKV），因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致。

苯丙氨酸不能正常地转变为酪氨酸，体内苯丙氨酸蓄积，并由转氨基作用生成苯丙酮酸（一部分还原为苯乙酸）并从尿液中排出。

苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性，故本病伴发智力发育障碍。