– Melanina pigment jest złożonym biopolimerem występującym głównie w skórze, włosach i oczach. Funkcjonuje on jako fotoprotekcyjny pigment powierzchni ciała, zapewnia atrakcyjność kosmetyczną i kamuflaż oraz bierze udział w rozwoju oka i nerwów wzrokowych. Synteza melaniny rozpoczyna się od tyrozyny i obejmuje szereg etapów, które prowadzą do powstania czarno-brązowej eumelaniny lub czerwono-żółtej feomelaniny. Tyrozynaza, jako część kompleksu z innymi enzymami barwnikowymi i czynnikami białkowymi, katalizuje dwa pierwsze etapy w szlaku syntezy melaniny, a utrata aktywności tyrozynazy wiąże się z całkowitą utratą melaniny w melanocycie. Badacze proponują zbadanie roli tyrozynazy w regulacji syntezy melaniny, wykorzystując jako system modelowy ludzki bielactwo skórne związane z tyrozynazą lub OCA1. Większość mutacji genu tyrozynazy wiąże się z całkowitym brakiem melaniny (OCA1A), podczas gdy kilka z nich wiąże się z powstawaniem niektórych pigmentów melaninowych we włosach, skórze i oczach po urodzeniu (OCA1B). Badacze stawiają hipotezę, że mutacje OCA1B wytwarzają enzymy o resztkowej kwasowości i uważają, że charakterystyka tych mutacji i ich wpływ na strukturę i funkcję enzymu zapewni wgląd w regulację syntezy melaniny. Badacze proponują trzy cele szczegółowe. Po pierwsze, scharakteryzują genotyp molekularny osób z OCA1B, aby rozszerzyć wstępne badania nad tym typem albinizmu. Zidentyfikują odpowiedzialne mutacje genu tyrozynazy poprzez bezpośrednie sekwencjonowanie DNA oraz analizę mRNA. Po drugie, scharakteryzują wpływ mutacji OCA1B na funkcję tyrozynazy. Poszczególne mutacje zostaną odtworzone i przeanalizowane w badaniach ekspresji zmutowanego enzymu. Po trzecie, przeprowadzą badania struktura:funkcja rekombinowanej normalnej i zmutowanej tyrozynazy. Oczyszczona tyrozynaza Streptomyces antibioticus i tyrozynaza ludzka zostaną wykorzystane do krystalizacji i analizy rentgenowskiej w celu określenia trójwymiarowej struktury i domen funkcjonalnych enzymu. Badania te dostarczą fundamentalnych informacji na temat roli tyrozynazy w regulacji syntezy melaniny oraz funkcji tego krytycznego enzymu barwnikowego. Zdobyta wiedza będzie istotna dla przyszłego rozwoju skutecznej terapii chroniącej skórę przed onkogennymi skutkami promieniowania ultrafioletowego oraz dla promowania prawidłowego rozwoju oczu.