– Das Melaninpigment ist ein komplexes Biopolymer, das vor allem in Haut, Haaren und Augen vorkommt. Es fungiert als Lichtschutzpigment der Körperoberfläche, sorgt für kosmetische Attraktivität und Tarnung und ist an der Entwicklung des Auges und der Sehnerven beteiligt. Die Melaninsynthese beginnt mit Tyrosin und umfasst eine Reihe von Schritten, die zu schwarz-braunem Eumelanin oder rot-gelbem Phäomelanin führen. Tyrosinase katalysiert als Teil eines Komplexes mit anderen Pigmentenzymen und Proteinfaktoren die ersten beiden Schritte des Melaninsynthesewegs, und der Verlust der Tyrosinaseaktivität geht mit einem vollständigen Verlust von Melanin im Melanozyten einher. Die Forscher schlagen vor, die Rolle der Tyrosinase bei der Regulierung der Melaninsynthese anhand des menschlichen Tyrosinase-bezogenen okulokutanen Albinismus oder OCA1 als Modellsystem zu untersuchen. Die meisten Tyrosinase-Genmutationen sind mit einem völligen Fehlen von Melanin verbunden (OCA1A), während einige mit der Bildung von etwas Melaninpigment in Haaren, Haut und Augen nach der Geburt verbunden sind (OCA1B). Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass OCA1B-Mutationen Enzyme mit einer Restsäure produzieren, und sie sind der Meinung, dass die Charakterisierung dieser Mutationen und ihre Auswirkungen auf die Enzymstruktur und -funktion einen Einblick in die Regulierung der Melaninsynthese geben wird. Die Forscher schlagen drei spezifische Ziele vor. Erstens werden sie den molekularen Genotyp von Personen mit OCA1B charakterisieren, um ihre ersten Studien zu dieser Art von Albinismus zu erweitern. Sie werden die verantwortlichen Tyrosinase-Genmutationen durch direkte DNA-Sequenzierung und durch mRNA-Analyse identifizieren. Zweitens werden sie die Auswirkungen der OCA1B-Mutationen auf die Tyrosinase-Funktion charakterisieren. Einzelne Mutationen werden nachgebildet und in Expressionsstudien des mutierten Enzyms analysiert. Drittens werden sie Struktur:Funktionsstudien des rekombinanten normalen und mutierten Tyrosinase-Enzyms durchführen. Gereinigte Streptomyces antibioticus-Tyrosinase und menschliche Tyrosinase werden für die Kristallisierung und Röntgenanalyse verwendet, um die dreidimensionale Struktur und die funktionellen Domänen des Enzyms zu bestimmen. Diese Studien werden grundlegende Informationen über die Rolle der Tyrosinase bei der Regulierung der Melaninsynthese und die Funktion dieses wichtigen Pigmentenzyms liefern. Die gewonnenen Erkenntnisse werden für die künftige Entwicklung wirksamer Therapien zum Schutz der Haut vor den onkogenen Auswirkungen ultravioletter Strahlung und zur Förderung einer normalen Augenentwicklung wichtig sein.