NLSetc.de: ... Tyrosinase

Blogbuch-Gedanken …

[Schlafparalyse]

Wasserstoffperoxid, Tyrosinase und Melaninproduktion

- „Datensammlung“, Denkmodell –

ÜBERSICHT

Teil 1:

Eigenschaften von Wasserstoffperoxid

Katalasen, Peroxidasen

Grau- bzw. Weißfärbung von Haaren im Alter:

Aufgrund eines geringeren Abbaus von Wasserstoffperoxid in den Haaren

[Exkurs: Haare]

Teil 2:

Wasserstoffperoxid, Tyrosinase und Melaninproduktion:

Wasserstoffperoxid behindert die Funktion des Enzyms Tyrosinase, das für die Melaninproduktion benötigt wird

Tyrosinase:

Bei Menschen, Pflanzen und Insekten

Melanogenese

Melanosomen, Tyrosinase und Methionin

Tyrosinase-Inhibitoren:

Flavonoide, Stilbenderivate (z. B. Resveratrol)

Kojisäure, Kumarine, Vanillinsäure, Vanillin u. a.

Teil 3:

Dopamin-‘Update‘

Anhang 2:

ÜBERSICHT

Dopamin-, Noradrenalin-, Adrenalin-, Thyroxin- und Melaninsynthese

Teil 2:

Wasserstoffperoxid, Tyrosinase und Melaninproduktion

Wasserstoffperoxid behindert also die Funktion des Enzyms Tyrosinase, das für die Melaninproduktion benötigt wird.

Tyrosinase enthält die (schwefelhaltige) Aminosäure Methionin.

Tyrosinase ist enthalten in Melanosomen.

Melanosomen sind Zellorganellen und Ort der Synthese, Speicherung und des Transports von Melanin, werden synthetisiert in den Melanozyten der Haut, in den choroidalen Melanozyten im Auge und im Pigmentepithel der Retina (RPE).

Tyrosinase

- Ist eine Phenoloxidase/Monooxygenase* mit Cu2+ (Kupfer) als Cofaktor.

- Oxidiert Tyrosin zu DOPA.

* Monooxygenasen sind hydroxylierende Oxidoreduktasen: Sie führen ein Sauerstoffatom aus O₂ in ihr Substrat ein und reduzieren das andere mit Hilfe eines reduzierten Coenzyms zu H₂O.

https://de.wikipedia.org/wiki/Oxygenasen#Monooxygenasen

https://de.wikipedia.org/wiki/Oxidoreduktasen

Erbliches Fehlen der Tyrosinase führt zu okulokutanem Albinismus.

SYMPTOME:

Generalisierte oder mild ausgeprägte Hypopigmentierung (= verminderte Pigmentierung) von Haut, Haaren, Iris und Choroidea.

4 Unterarten sind bisher bekannt.

Zur Erinnerung …

„Die Farbe der Haut und Haare, der Iris und Choroidea* ist auf Melanine zurückzuführen.“ – Biosynthese der Melanine:

- In der Oberhaut (Epidermis), in Teilen des Auges und in der weichen Hirn- und Rückenmarkhaut (Leptomeningen).

- Die Bildung wird hormonal gesteuert durch MSH (Melanozyten-stimulierendes Hormon) aus dem Hypophysenzwischenlappen.

- S. Aminosäuresequenzen -

* Choroidea = Aderhaut des Auges = der gefäß- und pigmentreiche Teil der mittleren Augenhaut (Tunica vasculosa bulbi); wird auch als Uvea bezeichnet; reicht vom Sehnervaustritt zur Ora serrata der Retina; besteht aus 5 Schichten.

-> Siehe dazu auch: Wunderwerk Gehirn – Retina

Tyrosinase in Pflanzen

Heißt chloroplastische Polyphenoloxidase und hat zusätzliche Funktionen:

Sie kann zusätzlich Phenole und Catechole oxidieren, … die Reaktionen sind verantwortlich für die Bräunung nach Verletzung und Kontakt mit Luftsauerstoff.

„Die entstehenden Chinone sind giftig für pathogene Mikroorganismen.“

[Quelle und zum Weiterlesen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Polyphenoloxidase]

Zur Erinnerung …

Natürliche Chinone sind z. B. Vitamin K (Phyllochinone) und Ubichinon.

- Pflanzen bilden K1 und K2 v. a. in grünen Blättern;

- Bakterien bilden Vitamin K2.

Ubichinon (Coenzym Q) ist die Sammelbezeichnung für ubiquitär (= überall) verbreitete 2,3-Dimethoxy-5-methylbenzochinone mit variablen Seitenketten von 6 – 10 Isopreneinheiten an C-6; sie übertragen als Coenzyme der Atmungskette Protonen und Elektronen.

[Pschyrembel]

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Atmungskette, ‚Fett-Vitamine‘ (Vitamin K); Glossar – Blutgerinnung

Bei Wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Phenole

[Bedeutende Phenolderivate sind z. B. Adrenalin und Noradrenalin.]

https://de.wikipedia.org/wiki/Brenzcatechin (= Catechol)

[„Etwa 50 % des synthetischen hergestellten Brenzcatechins wird zur Herstellung von Pestiziden verwendet,“]

https://en.wikipedia.org/wiki/Catechol

[“Catechol is produced industrially by the hydroxylation of phenol using hydrogen peroxide [H₂O₂].”]

Tyrosinase und Insektizide

„Einige Insektizide zielen darauf ab, die Tyrosinase zu hemmen.“

- S. a. u.: Tyrosinase bei Insekten, Tyrosinase-Inhibitoren –

DEFINITION Insektizide (lt. Pschyrembel):

„Zu den Pestiziden gehörende Chemikalien zur Insektenbekämpfung; z. B. Kontakt, Fraß- und Atemgifte, Niederschlagsmittel, Akarizide, Ovizide und Systeminsektizide.“

Angewendet werden:

- aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnene Insektizide (z. B. Pyrethrum, Nicotin)

- anorganische Verbindungen (z. B. Antimon)

- organische Verbindungen (z. B. Chlorkohlenwasserstoffe, Ester von Phosphor- und Thiophosphorsäuren)

Der Vollständigkeit halber …

DEFINITION Pestizide (lt. Pschyrembel):

„Sammelbezeichnung für chemische Substanzen zur Bekämpfung von schädlichen Tieren und Pflanzen.“

Einteilung:

- Akarizide -> gegen Milben

- Fungizide -> gegen Pilze (Antimykotika)

- Herbizide -> gegen Unkräuter

- Insektizide -> gegen Insekten

- Molluskizide -> gegen Schnecken

- Nematizide -> gegen Fadenwürmer

- Rodentizide -> gegen Nagetiere

„Nach der Art ihrer Aufnahme unterscheidet man Atem-, Fraß- und Kontaktgifte.“

Tyrosinase und erhöhte UVB-Strahlung

„Die Produktion von Tyrosinase steigt bei erhöhter UVB-Strahlung.“

[Wikipedia – Tyrosinase]

[Quelle: Pschyrembel und Wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase]

- S. a.Teil 3: Dopamin-‚Update‘ –

Zur Erinnerung – Tyrosin …

Tyrosin entsteht durch Hydroxylierung von Phenylalanin, ist Vorstufe der Biosynthese von DOPA, Dopamin, Adrenalin/Noradrenalin, Thyroxin (‚T4’) und der Melanine.

Tyrosinase oxidiert Tyrosin zu DOPA; Cofaktor: Cu2+ (Kupfer); erbliches Fehlen führt zu okulokutanem Albinismus.

Tyrosinhydroxylase hydroxyliert mit Tetrahydrobiopterin* und Sauerstoff Tyrosin zu DOPA; Cofaktor: Fe2+ (Eisen)

WICHTIG:

Tyrosinhydroxylase wird beim Menschen in den Nebennieren und im Gehirn produziert.

- S. dazu auch Anhang 2: Übersicht (Dopamin-, Noradrenalin-, Adrenalin-, Thyroxin- und Melaninbildung) -

Und NOCH EINMAL:

Tyrosinase ist enthalten in Melanosomen.

Melanosomen sind Zellorganellen und Ort der Synthese, Speicherung und des Transports von Melanin, werden synthetisiert in den Melanozyten der Haut, in den choroidalen Melanozyten im Auge und im Pigmentepithel der Retina (RPE).

* Tetrahydrobiopterin (= 4fach hydriertes Biopterin) ist Redoxfaktor bei der Hydroxylierung aromatischer Aminosäuren. Bei einem Mangel kommt es zu einem Anstieg der Phenylalanin-Konzentration im Blut und zu einem Mangel an Neurotransmittern (Dopamin, Noradrenalin, Serotonin). Auch Formen ohne Phenylalaninvermehrung sind möglich.

SYMPTOME:

Wie bei Phenylketonurie (-> unbehandelt psychomotorische Retardierung mit Krampfneigung und Mikrozephalie [verkleinerter Schädel], Pigmentarmut [blonde Haare, blaue Skleren], Neigung zu Ekzemen); zusätzlich neurologische Ausfälle (z. B. Schluckstörungen).

- S. a.: Teil 3 (Dopamin-‚Update‘) und Anhang 2 (Übersicht: Dopamin-, Thyroxin-, Melaninsynthese) –

Siehe dazu auch:

Spurenelemente – Eisen, Jod/Iod (und Schilddrüsenhormone), Kupfer

Bei Wikipedia:

Hydroxylasen etc.

Zur Erinnerung – Albinismus …

Zwei Formen (mit Unterformen) werden unterschieden:

1. Okulokutaner Albinismus mit generalisierter, gänzlich mangelnder Pigmentierung oder mild ausgesprägter Hypopigmentierung (verminderter Pigmentierung).

2. Okularer Albinismus mit angeborener Störung in der Melaninbiosynthese und Melaninmangel v. a. in den Augen.

SYMPTOME:

hellblaue bis rötliche Iris (Pigmentmangel von Retina und Iris)

Unterentwicklung der Macula lutea (= sog. ‚gelber Fleck‘; enthält die Fovea centralis = Ort des schärfsten Sehens -> enthält nur Zapfen*, keine Stäbchen*

Lichtscheu

Nystagmus (Augenzittern)

verminderte Sehschärfe

erhöhter Anteil an Sehnervenfasern, die im Chiasma opticum* kreuzen

Sehstörung im stereoskopischen Sehen

Sehr selten auch:

Taubheit (Albinismus-Taubheit-Syndrom)

* Zapfen -> vermitteln das Farben- und Tagessehen.

* Stäbchen -> vermitteln das Dämmerungssehen; die Außenglieder enthalten Rhodopsin.

* Chiasma opticum = Sehnervenkreuzung, ist Teil der Sehbahn.

Es/sie liegt vor dem Infundibulum (Hypophysenstiel):

Hier vereinigen sich die beiden Sehnnerven (Nervi optici) und verlaufen jeweils weiter als Tractus opticus zum Corpus geniculatum laterale (= Schaltstelle der zentralen Sehbahn).

WICHTIG, zur Erinnerung:

„Nur die aus den nasalen [nasenwärts gelegenen] Hälften der Retina stammenden Fasern werden gekreuzt, die aus den temporalen [schläfenwärts gelegenen] dagegen bleiben ungekreuzt.“

-> Siehe dazu auch: Zum Nachdenken – Kontrastwahrnehmung

Zum VERGLEICH:

Vitiligo

Sog. „Weißfleckenkrankheit“ mit weißen, pigmentfreien Flecken der Haut.

Beginnt meist in der 1. Lebenshälfte;

URSACHE: Untergang der Melanozyten i. R. einer Autoimmunreaktion.

EINTEILUNG:

fokale Vitiligo (mit einzelnen Herden)

regionale Vitiligo (entsprechend der Dermatome*)

generalisierte Vitiligo (häufigste Form)

* Dermatom = Definition lt. Pschyrembel:

1. (neurologisch) sensibel versorgtes Hautareal mit Bezug zum Rückenmarksegment und dem zugehörigen Spinalnerven; 2. (chirurgisches) Instrument zur Gewinnung von Hautschichten …

Bitte lesen bei Wikipedia: Nr. 17 Einzelnachweis bei ‘Wasserstoffperoxid’:

“Loss of inherited skincolor due to generation and accumulation of H2O2 concentrations in the epidermal compartment.”

[Übersetzt in etwa: Verlust der angeborenen Hautfarbe aufgrund von Wasserstoffperoxidbildung und -anhäufung im epidermalen Kompartiment [Abteilung, Inhaltsraum]; (Epidermis: s.o.).]

WICHTIG:

„Stress könnte als Katalysator eines Vitiligo-Ausbruchs wirken.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Vitiligo

https://en.wikipedia.org/wiki/Vitiligo

https://en.wikipedia.org/wiki/Human_skin_color

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Ein Anfang, Die Stress-Reaktion, Leitungsbahnen; Zum Nachdenken – Vitiligo etc.

Und siehe auch:

Essen & Co. – Phenylalanin/Tyrosin

Wunderwerk Gehirn – Retina

Wunderwerk Mensch – Sehbahn

Fragen, Fragen, Fragen – Hirnlokales Syndrom (Hemianopsie)

Gedankensplitter – Nervus-terminalis-Komplex

Bei Wikipedia:

Albinismus, Chiasma opticum, Kompartiment, Melanozyt, Stereoskopie, Tetrahydrobiopterin etc.

Melanogenese

Bei erhöhter UVB-Strahung laufen an der Zellmembran von Melanoblasten (Melanozytenvorläuferzelle; s. u.) verstärkt folgende chemische Reaktionen ab:

Tyrosin wird zunächst zu L-Dopa oxidiert.

L-Dopa wird weiteroxidiert zu Dopachinon.

Dopachinon oxidiert sich eigenständig in zwei Schritten zu Dopachrom.

Ab hier kann Melanin in zwei Schritten mithilfe der Enzyme TYRP1 und DCT hergestellt werden.

[Der Vollständigkeit halber …

Tyrosinase-related-Protein (TRP) ist der veraltete Name für zwei Enzyme:

TRP-1: 5,6-Dihydroxyindol-2-carbonsäure-Oxidase (DHICA-Oxidase)

TRP-2: L-Dopachrom-Tautomerase (Dct)

- S. u. - ]

Aus Dopachrom kann die Tyrosinase aber auch selbst Melanin herstellen:

Dopachrom wird zu 5,6-Dihydroxyindol (DHI) umgewandelt.

DHI wird zu Indol-5,6-chinon oxidiert, welches mithilfe Sauerstoff letztendlich zu Melanin polymerisiert*.

* Polymerisation = „(Chemische) Kettenreaktion, bei der viele gleiche oder gleichartige Moleküle (Monomere) durch Addition oder Kondensation zu einem großen Molekül (Polymer) verbunden werden; z. B. Glukose zu Glykogen, Isopren zu Isoprenoiden.“ [Pschyrembel]

„Daraus folgt, dass Tyrosinase unbedingt erforderlich für die Melaninsynthese ist, während ein Mangel an Tyrp1 oder Dct durch die Tyrosinase mehr oder weniger ausgeglichen werden kann. Die Menge erzeugten Melanins ist in jedem Fall reduziert, so dass hier eine einfache Erklärung für genetische Variationen in der Farbe von Haut, Augen und Haaren liegt.

ortho-Vanillin ist ein schwacher und Monobenzon ein starker Inhibitor der Tyrosinase.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

Zum Weiterlesen bei Wikipedia …

WICHTIG:

„Die Melanozytenvorläuferzelle, Melanoblast genannt, wandert während der Embryonalentwicklung von den Neuralleisten her in die Haut ein. Melanozyten sind also Abkömmlinge des Neuroektoderms. Außer den kutanen in Epidermis und Haarfollikeln werden später Melanozytenpopulationen auch in der Uvea des Auges, in der Stria vascularis des Innenohrs, in Klappen und Septen des Herzens, sowie in der weichen Hirnhaut (Leptomeninx) über unteren Hirnstamm-Bereichen gefunden.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Melanozyt

-> Siehe dazu auch: Glossar – Hautschichten, Keimblätter

„Dopachrom-Tautomerase (Dct) (Gen: DCT) heißt das Enzym, das Dopachrom zu 5,6-Dihydroxyindol-2-carboxylat (DHICA) umwandelt. Dieser Reaktionsschritt gehört zu einem von zwei Stoffwechselwegen zur Herstellung des Pigments Melanin. Mutationen am DCT-Gen können die Haarfarbe beeinflussen. Dct ähnelt der Tyrosinase und der DHICA-Oxidase, hat jedoch als katalytisches Zentrum anstatt Kupfer zwei Zinkatome. DCT ist in Europäern überdominant. Dct ist nicht nur ein Marker für Melanoblasten, sondern es reguliert auch die Sprossung neuronaler Vorläuferzellen.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Dopachrom-Tautomerase

„5,6-Dihydroxyindol-2-carbonsäure-Oxidase, kurz DHICA-Oxidase (Gen: TYRP1, von früher Tyrosinase related protein 1 (Trp-1)) ist dasjenige Enzym, das 5,6-Dihydroxyindol-2-carbonsäure in Melanin umwandelt. Damit ist es unentbehrlich für einen von zwei Stoffwechselwegen, über die das Pigment Melanin in Melanocyten aufgebaut wird. Mutationen am TYRP1-Gen sind verantwortlich für Okulokutanen Albinismus Typ 3.“

https://de.wikipedia.org/wiki/5,6-Dihydroxyindol-2-carbons%C3%A4ure-Oxidase

- S. a.: Anhang 2 (Übersicht: Dopamin-, Noradrenalin-, Adrenalin-, Thyroxin- und Melaninsynthese) –

Melanosomen und Tyrosinase

NOCH EINMAL …

In den Melanosomen im Stratum lucidum (4. Schicht der Epidermis) findet sich die Tyrosinase.

Melanosomen sind verantwortlich für das dunkle Aussehen des Stratum lucidum.

Tyrosinase enthält die Aminosäure Methionin.

- S.a. Teil 1: Exkurs Haare, Grau- bzw. Weißfärbung von Haaren im Alter -

Dazu aus Wikipedia [übersetzt in etwa]:

Melanosomen

sind Zellorganellen und Ort der Synthese, Speicherung und des Transports von Melanin;

werden synthetisiert in den Melanozyten der Haut, in den choroidalen Melanozyten im Auge und im Pigmentepithel der Retina (RPE);

sind, je nach Pigment, abhängig von bestimmten Enzymen (besonders von der Tyrosinase), die große Melanin-Polymere innerhalb der Zelle synthetisieren.

https://en.wikipedia.org/wiki/tyrosinase

Und:

„Melanosomes are believed to template melanin polymerization by way of amyloidogenesis of the protein Pmel17*, which is present in abundant quantities in melanosomes.”

[Übersetzt in etwa: Man nimmt an, dass Melanosomen als Vorlage für die Melanin-Polymerisation über Amyloidbildung von Protein Pmel17, das reichlich enthalten ist in Melansomen, dienen. – Richtig übersetzt??]

* Pmel17 = Melanocyte protein PMEL, auch: Premelanosome protein (PMEL); wird vorranging von Pigment-Zellen der Haut und der Augen abgesondert (expressed).

[Quelle und zum Weiterlesen:

https://en.wikipedia.org/wiki/melanosomes]

Und noch einmal …

„Tyrosinase is a copper-containing enzyme present in plant and animal tissue that catalyzes the production of melanin and other pigments from tyrosine by oxidation, … it’s found inside melanosomes which are synthesized in the skin melanocytes.”

[Übersetzt in etwa: Tyrosinase, ein kupferhaltiges Enzym in Pflanzen- und [säuge-]tierischem Gewebe, katalysiert die Produktion von Melanin und anderen Pigmenten durch Oxidation von Tyrosin; … sie findet sich in Melanosomen, die von Melanozyten in der Haut synthetisiert werden.]

https://en.wikipedia.org/wiki/tyrosinase

Bitte auch lesen:

Amyloidbildende Krankheiten und das ‚olfaktorische System‘ …

https://en.wikipedia.org/wiki/Amyloid

“Studies have shown that amyloid deposition is associated with mitochondrial dysfunction and a resulting generation of reactive oxygen species (ROS), which can initiate a signalling pathway leading to apoptosis.”

[Übersetzt in etwa: Studien haben gezeigt, dass Amyloid-Ablagerungen mit mitochondrialer Fehlfunktion und daraus folgender Bildung von ROS (Reaktiven Sauerstoffspezies; s. u.), die ... zur Apoptose [sog. programmierter Zelltod] führen können, in Verbindung stehen.]

https://de.wikipedia.org/wiki/Amyloidose

https://en.wikipedia.org/wiki/Amyloidosis !

[Suchliste zum Begriff „Amyloidogenesis“ in der englischen Wikipedia:

https://en.wikipedia.org/w/index.php?search=Amyloidogenesis&title=Special:Search&fulltext=1&searchToken=dhbtaro7mhxzx91o5ki3ptx80]

Daraus u. a.:

https://en.wikipedia.org/wiki/Olfactory_system

“Damage to the olfactory system can occur by traumatic brain injury, cancer, infection, inhalation of toxic fumes, or neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease and Alzheimer's disease. These conditions can cause anosmia.

In contrast, recent finding suggested the molecular aspects of olfactory dysfunction can be recognized as a hallmark of amyloidogenesis-related diseases and there may even be a causal link through the disruption of multivalent metal ion transport and storage.”

[Übersetzt in etwa: Zu einer Beschädigung des ‚olfaktorischen Systems‘ kann es kommen durch eine traumatische Hirnverletzung, Krebs, eine Infektion, durch Inhalation von giftigen Dämpfen oder bei neurodegenerativen Erkrankungen wie z. B. Parkinson und Alzheimer. Diese Zustände können zur Anosmie (= völlige Aufhebung des Riechvermögens) führen.

Im Gegensatz dazu zeigen neueste Ergebnisse, dass die molekularen Aspekte der olfaktorischen Fehlfunktion möglicherweise ein Kennzeichen von amyloidbildenden Krankheiten sein können, und ein ursächlicher Zusammenhang mit einer Unterbrechung/Störung im multivalenten Metall-Ionen-Transport und der Speicherung möglich ist.]

Zu Metall-Ionen bitte auch lesen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Komplexchemie

„In der Biologie spielen Komplexe eine wichtige Rolle. Es kann sich dabei um katalytisch aktive Proteine (Enzyme) oder katalytisch nicht aktive Proteine handeln. Zahlreiche Enzyme enthalten Komplexe in ihren aktiven Zentren. … Häufigste Komplexzentren sind dabei Eisen, Kupfer, Zink, Calcium, Magnesium und Mangan. Es kommen aber auch ungewöhnlichere Elemente wie Vanadium vor.“

https://en.wikipedia.org/wiki/Coordination_complex

[Bioinorganic Chemistry: Natürliche Liganden, v.a. die Seitenketten von Aminosäuren, Cofaktoren, z. B. Porphyrine: z. B. Hämoglobin (enthält Häm), Chlorophyll (enthält einen Magnesium-Porphyrin-Komplex; Wasser als klassischer natürlicher Ligand]

“An estimated 30% of proteins contain metal ions. Examples include the intensely colored vitamin B12, the heme group in hemoglobin, the cytochromes, and the chlorin group in chlorophyll. Carboxypeptidase, a hydrolytic enzyme important in digestion. Another complex ion enzyme is catalase, which decomposes the cell's waste hydrogen peroxide.”

Siehe dazu auch: Essen & Co. – Albumin; Mineralstoffe; Spurenelemente; Glossar – A-Z – Bilirubin und enterohepatischer Kreislauf; Gedankensplitter – ‚Layer to layer‘, Bulbus olfactorius

- S.a. Teil 1: Häm (und Katalasen, Peroxidasen) –

Und bitte auch lesen …

Melasma:

https://en.wikipedia.org/wiki/melasma

Daraus, in etwa übersetzt, zum Nachdenken …

Vermehrte Produktion von Melanin in Melanozyten durch die weiblichen Sexualhormone Östrogen und Progesteron bei Sonneneinwirkung auf die Haut.

Auch bei Patienten mit Schilddrüsen-Erkrankungen. – S.a.o.: Basedow-Krankheit -

Die stressbedingte Überproduktion von MSH (Melanozyten-stimulierendes Hormon) kann zum Ausbruch der Krankheit führen. – S.a.o.: Cushing-Syndrom -

Auch als Reaktion auf Medikamente und Kosmetika.

Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Ein Anfang, Die Stress-Reaktion; Essen & Co. – ‚Fett-Vitamine‘ (Vitamin D); Glossar – Myoepithelien (Östrogen, Progesteron) etc.

Tyrosinase bei Insekten

Tyrosinase erfüllt wichtige Funktionen in Insekten, u. a.:

Wundheilung

Sklerotisierung (bei Insekten, Krebstieren, Gliederfüßern, Plattwürmern, Protisten)

Melaninsynthese

Einkapselung von Parasiten* (parasite encapsulation)

[* „Bei Insekten, bei denen ein Parasitismus in unterschiedlichen Entwicklungsstadien auftreten kann, unterscheidet man Ei-, Larven-, Puppen- und Imaginalparasiten, bei anderen Lebewesen spricht man von Jugend- und Altersparasiten.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Parasitismus]

Zum Weiterlesen/-hören, Nach- und ‚Querdenken‘ …

“As a result, it is an important enzyme as it is the defensive mechanism of insects. Some insecticides are aimed to inhibit tyrosinase.”

[Übersetzt in etwa: Tyrosinase ist ein wichtiges Enzym im ‚Verteidigungsmechanismus‘ von Insekten. Einige Insektizide zielen darauf ab, die Tyrosinase zu hemmen.]

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

SWR2 – Verstummtes Summen: Warum die Insekten sterben …

https://swrmediathek.de/player.htm?show=a2713820-a203-11e7-a5ff-005056a12b4c

[Verfügbar bis 20.09.2018]

“In food industry, tyrosinase inhibition is desired as tyrosinase catalyzes the oxidation of phenolic compounds found in fruits and vegetables into quinones, which gives an undesirable taste and color and also decreases the availability of certain essential amino acids as well as the digestibility of the products.”

[Übersetzt in etwa: In der Lebensmittelindustrie wird die Hemmung der Tyrosinase angewandt, um die Oxidation phenolischer Komponenten zu Quinonen in Früchten und Gemüse zu unterbinden, was mit der Ausbildung eines unangenehmen Geschmacks und Aussehens verbunden wäre und auch mit einer schlechteren Verfügbarkeit bestimmter essentieller Aminosäuren und der Verdaulichkeit der Produkte.]

https://en.wikipedia.org/wiki/Phenols

https://de.wikipedia.org/wiki/Phenole

Im Tyrosinase-Artikel der englischen Wikipedia werden auch die nachfolgenden Tyrosinase-Inhibitoren genannt:

Tyrosinase-Inhibitoren

Stoffe, die die Tyrosinase und damit die Oxidation von Tyrosin zu DOPA hemmen, sind z. B.:

In Pflanzen …

Flavonoide

Flavonoide ist die Bezeichnung für eine Gruppe von meist gelb gefärbten, stickstofffreien phenolischen Pflanzenstoffen mit Phenylchroman-Grundgerüst.

VORKOMMEN:

im Pflanzenzellsaft in gelöster, glykosidischer Form

in Sekretgängen, Holzparenchym oder Blättern in meist methoxylierter Form als nichtflüchtige Komponenten

[Pschyrembel]

FUNKTION:

Flavonoide …

- binden Reaktive Sauerstoffspezies (ROS)*;

- hemmen ROS-bildende Enzyme;

- hemmen die Thrombozytenfunktion und die Aktivierung von Leukozyten;

- haben gefäßerweiternde (‚dilatierende‘) Eigenschaften.

* ROS = Reaktive Sauerstoffspezies, „Sauerstoffradikale“:

Sie entstehen in den Mitochondrien als Nebenprodukt der Zellatmung, aber auch durch Entzündungszellen, um so Bakterien und Viren zu schädigen.

Zu den ROS gehört u. a. Wasserstoffperoxid.

- S.a.u.: Zum Weiterlesen bei Wikipedia -

Flavonoide …

- sind universell in Pflanzen vorhanden, somit auch in der menschlichen Nahrung;

- wirken antioxidativ, d. h., sie schützen vor unerwünschter Oxidation;

- werden auch medizinisch genutzt.

Nahrungsmittel mit hohem Flavonoid-Gehalt sind z. B.:

Petersilie, Zwiebeln, Heidel- und andere Beeren, Schwarz- und Grüntee, Bananen, Zitrusfrüchte, Ginkgo biloba, Rotwein, Sanddorn, Buchweizen, dunkle Schokolade (mit mind. 70 % Kakaoanteil)

[Quelle: en.Wikipedia – Flavonoid; Link unten]

WICHTIG:

„Ausgangspunkt für die Biosynthese der Flavonoide ist die aromatische Aminosäure Phenylalanin. … Die Biosynthese der Flavonoide wird durch Licht induziert, die Speicherung erfolgt vorwiegend in der Vakuole [mit Zellsaft gefüllter Hohlraum; bildet sich mit dem Wachstum].“

UND:

„Flavonoide dienen als strukturelles Leitmotiv zur Entwicklung selektiver GABA-A-Rezeptor-Liganden.“

[Quelle: Wikipedia – Flavonoide; Link unten]

Stilbenderivate

Einige Stilbenderivate wirken wie Hormone (z. B. östrogenähnlich).

VORKOMMEN:

in Pflanzen (als Produkt des Shikimisäure-Wegs oder aus der Polyketidbiosynthese)

Stilbenderivate sind z. B.:

Resveratrol (im Rotwein)

Rhaponticin (im Rhabarber)

Pinosylvin (im Kernholz der Kiefer)

Weitere Tyrosinase-Inhibitoren sind u.a.:

- Kojic acid = Kojisäure

- Tropolone

- Coumarins = Kumarine

- Vanillic acid = Vanillinsäure

- Vanillin

- Vanillic alcohol = Vanillylalkohol (?)

Siehe dazu auch:

Glossar – Blutgerinnung (und Thrombozyten), GABA, Leukozyten, Zellorganellen

Zum Nachdenken – Aspergillus, EDRF/Stickstoffmonoxid, Sekundäre Pflanzenstoffe

Bei Wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

https://de.wikipedia.org/wiki/Haarfarbe

https://de.wikipedia.org/wiki/Flavonoide

https://de.wikipedia.org/wiki/Isoflavone

https://en.wikpedia.org/wiki/Flavonoid

https://en.wikipedia.org/wiki/(E)-Stilbene

“Stilbene exists as two possible stereoisomers. One is trans-1,2-diphenylethylene, called (E)-stilbene or trans-stilbene. The second is cis-1,2-diphenylethylene, called (Z)-stilbene or cis-stilbene,”

https://en.wikipedia.org/wiki/(Z)-Stilbene

“Many stilbene derivatives (stilbenoids) are present naturally in plants. An example is resveratrol and its cousin, pterostilbene.”

https://de.wikipedia.org/wiki/Stilben [und Stilbenderivate (Stilbenoids)]

https://en.wikipedia.org/wiki/Stilbenoid

“Stilbenoids can be produced by plants and bacteria.”

https://de.wikipedia.org/wiki/Tropolone

https://de.wikipedia.org/wiki/Reaktive_Sauerstoffspezies

ROS – Reaktive Sauerstoffspezies

“ROS (vor allem Wasserstoffperoxid und Stickstoffmonoxid) kommen auch bei der pflanzlichen Abwehr von Pathogenen zum Einsatz.“

Zur Erinnerung …

EDRF (endothelium derived relaxing factor) ist mit Stickstoffmonoxid identisch.

Wirkt antioxidativ, d. h., es schützt vor unerwünschter Oxidation.

Ausgangsstoff der Biosynthese von Stickstoffmonoxid ist die [teilweise essentielle] Aminosäure Arginin (-> entsteht im Harnstoffzyklus).

- S. a.: Aminosäuresequenzen -

-> Siehe dazu auch: Zum Nachdenken – EDRF

„ROS sind im biologischen Kontext für den Organismus wichtige Signalmoleküle, haben aber in hoher Konzentration schädliche Auswirkungen, indem sie zu oxidativem Stress führen können.

Nachfolgende Studien schreiben ROS wie dem Hyperoxid und dem Wasserstoffperoxid neben der Generierung oxidativen Stresses eine wichtige Signalfunktion, z. B. im Gehirn bei der Signalübertragung, der synaptischen Plastizität und der Gedächtnisbildung zu. Sie wirken dort zudem stark vasodilatierend (gefäßerweiternd) und scheinen daher wichtig für die Steigerung des zerebralen Blutflusses und des zerebrovaskulären Tonus zu sein.“

https://en.wikipedia.org/wiki/Reactive_oxygen_species

“Catalase, which is concentrated in peroxisomes located next to mitochondria, reacts with the hydrogen peroxide to catalyze the formation of water and oxygen.

Glutathione peroxidase reduces hydrogen peroxide by transferring the energy of the reactive peroxides to a very small sulfur-containing protein called glutathione. The sulfur contained in these enzymes acts as the reactive center, carrying reactive electrons from the peroxide to the glutathione. Peroxiredoxins also degrade H2O2, within the mitochondria, cytosol, and nucleus.”

[WICHTIG: Selen ist unverzichtbarer Bestandteil der Glutathion-Peroxidase.

-> Siehe dazu auch: Spurenelemente – Selen; Glossar – Antioxidanzien etc.]

https://en.wikipedia.org/wiki/Hypersensitive_response (in Pflanzen!)

Etc.

[[ Warum mir dieses Thema wichtig ist:

Unter anderem deshalb, weil schon lange bei mir immer wieder (vielleicht auch schon während meiner Jugendzeit, bin mir aber nicht sicher, ob ich das richtig erinnere …) kleine weiße Flecke auf meinen Unterarmen ‚erscheinen‘, mal mehr, mal weniger stark ausgeprägt in ihrer Größe und ‚Weißheit‘ und auch in ihrer Anzahl. ]]

- Bitte weiterlesen: Teil 3 - Dopamin-‚Update‘ (Dopamin-, Thyroxin- und Melaninsynthese) -

14.04.2018

Nach oben