– Pigmentul melanină este un biopolimer complex care se găsește în principal în piele, păr și ochi. Funcționează ca un pigment fotoprotector al suprafeței corporale, asigură aspectul cosmetic și camuflajul și este implicat în dezvoltarea ochiului și a nervilor optici. Sinteza melaninei începe cu tirozina și implică o serie de etape care duc la eumelanina neagră-maronie sau la feomelanina roșie-gălbuie. Tirozinaza, ca parte a unui complex cu alte enzime pigmentare și factori proteici, catalizează primele două etape ale căii de sinteză a melaninei, iar pierderea activității tirozinazei este asociată cu o pierdere totală a melaninei în melanocite. Cercetătorii își propun să studieze rolul tirozinazei în reglarea sintezei melaninei folosind ca sistem model albinismul oculocutanat uman legat de tirozinază sau OCA1. Majoritatea mutațiilor genei tirozinazei sunt asociate cu o lipsă totală de melanină (OCA1A), în timp ce un număr de mutații sunt asociate cu formarea unui anumit pigment de melanină în păr, piele și ochi după naștere (OCA1B). Cercetătorii au emis ipoteza că mutațiile OCA1B produc enzime cu aciditate reziduală și consideră că caracterizarea acestor mutații și efectul lor asupra structurii și funcției enzimatice va oferi informații despre reglarea sintezei melaninei. Cercetătorii își propun trei obiective specifice. În primul rând, ei vor caracteriza genotipul molecular al indivizilor cu OCA1B pentru a-și extinde studiile inițiale asupra acestui tip de albinism. Ei vor identifica mutațiile responsabile ale genei tirozinazei prin secvențierea directă a ADN-ului și prin analiza ARNm. În al doilea rând, ei vor caracteriza efectele mutațiilor OCA1B asupra funcției tirozinazei. Mutațiile individuale vor fi recreate și analizate în studii de expresie a enzimei mutante. În al treilea rând, ei vor efectua studii de structură:funcție a enzimei tirozinazei recombinante normale și mutante. Tirozinaza purificată din Streptomyces antibioticus și tirozinaza umană vor fi utilizate pentru cristalizare și analiză cu raze X pentru a determina structura tridimensională și domeniile funcționale ale enzimei. Aceste studii vor furniza informații fundamentale cu privire la rolul tirozinazei în reglarea sintezei melaninei și la funcția acestei enzime pigmentare critice. Cunoștințele dobândite vor fi importante pentru dezvoltarea viitoare a unei terapii eficiente pentru protecția pielii împotriva efectelor oncogene ale radiațiilor ultraviolete și pentru promovarea dezvoltării oculare normale.

.