– El pigmento melanina es un biopolímero complejo que se encuentra principalmente en la piel, el pelo y los ojos. Funciona como pigmento fotoprotector de la superficie corporal, proporciona atractivo cosmético y camuflaje, y participa en el desarrollo del ojo y los nervios ópticos. La síntesis de la melanina comienza con la tirosina e implica una serie de pasos que conducen a la eumelanina negra-marrón o a la feomelanina roja-amarilla. La tirosinasa, como parte de un complejo con otras enzimas pigmentarias y factores proteicos, cataliza los dos primeros pasos de la vía de síntesis de la melanina, y la pérdida de la actividad de la tirosinasa se asocia a una pérdida total de melanina en el melanocito. Los investigadores proponen estudiar el papel de la tirosinasa en la regulación de la síntesis de melanina utilizando como sistema modelo el albinismo oculocutáneo humano relacionado con la tirosinasa u OCA1. La mayoría de las mutaciones del gen de la tirosinasa se asocian a una falta total de melanina (OCA1A), mientras que otras se asocian a la formación de algo de pigmento de melanina en el pelo, la piel y los ojos después del nacimiento (OCA1B). Los investigadores plantean la hipótesis de que las mutaciones de OCA1B producen enzimas con acidez residual, y creen que la caracterización de estas mutaciones y su efecto sobre la estructura y la función de la enzima proporcionará información sobre la regulación de la síntesis de melanina. Los investigadores se proponen tres objetivos específicos. En primer lugar, caracterizarán el genotipo molecular de los individuos con OCA1B para ampliar sus estudios iniciales sobre este tipo de albinismo. Identificarán las mutaciones del gen de la tirosinasa responsables mediante la secuenciación directa del ADN y el análisis del ARNm. En segundo lugar, caracterizarán los efectos de las mutaciones de OCA1B en la función de la tirosinasa. Se recrearán mutaciones individuales y se analizarán en estudios de expresión de la enzima mutante. En tercer lugar, realizarán estudios de estructura:función de la enzima tirosinasa recombinante normal y mutante. La tirosinasa purificada de Streptomyces antibioticus y la tirosinasa humana se utilizarán para la cristalización y el análisis de rayos X para determinar la estructura tridimensional y los dominios funcionales de la enzima. Estos estudios proporcionarán información fundamental sobre el papel de la tirosinasa en la regulación de la síntesis de melanina y la función de esta enzima pigmentaria crítica. Los conocimientos adquiridos serán importantes para el desarrollo futuro de una terapia eficaz para la protección de la piel contra los efectos oncogénicos de la radiación ultravioleta, y para promover el desarrollo ocular normal.