– Melaninpigmentet är en komplex biopolymer som främst finns i hud, hår och ögon. Det fungerar som ett fotobeskyddande pigment på kroppens yta, ger kosmetiskt utseende och kamouflage och är involverat i utvecklingen av ögat och de optiska nerverna. Melaninsyntesen börjar med tyrosin och omfattar en rad steg som leder till svartbrunt eumelanin eller rödgult feomelanin. Tyrosinas, som en del av ett komplex med andra pigmentenzymer och proteinfaktorer, katalyserar de två första stegen i melaninsyntesvägen, och förlust av tyrosinasaktivitet är förknippad med en total förlust av melanin i melanocyten. Forskarna föreslår att man ska studera tyrosinasets roll i regleringen av melaninsyntesen genom att använda mänsklig tyrosinasrelaterad okulokutan albinism eller OCA1 som modellsystem. De flesta tyrosinasgenmutationer är förknippade med en total avsaknad av melanin (OCA1A) medan ett antal är förknippade med bildandet av en del melaninpigment i hår, hud och ögon efter födseln (OCA1B). Forskarna antar att OCA1B-mutationer ger upphov till enzymer med kvarvarande syra, och de anser att karakteriseringen av dessa mutationer och deras effekt på enzymets struktur och funktion kommer att ge insikt i regleringen av melaninsyntesen. Forskarna föreslår tre specifika mål. För det första kommer de att karakterisera den molekylära genotypen hos individer med OCA1B för att utöka sina inledande studier av denna typ av albinism. De kommer att identifiera ansvariga tyrosinasgenmutationer genom direkt DNA-sekvensering och mRNA-analys. För det andra kommer de att karakterisera effekterna av OCA1B-mutationer på tyrosinasets funktion. Enskilda mutationer kommer att återskapas och analyseras i uttrycksstudier av det muterade enzymet. För det tredje kommer de att utföra struktur- och funktionsstudier av rekombinant normalt och muterat tyrosinasenzym. Renat Streptomyces antibioticus tyrosinas och humant tyrosinas kommer att användas för kristallisering och röntgenanalys för att bestämma enzymets tredimensionella struktur och funktionella domäner. Dessa studier kommer att ge grundläggande information om tyrosinasets roll i regleringen av melaninsyntesen och funktionen hos detta kritiska pigmentenzym. Den kunskap som erhålls kommer att vara viktig för framtida utveckling av effektiv terapi för att skydda huden från de onkogena effekterna av ultraviolett strålning och för att främja normal utveckling av ögonen.