Nytt genombrott öppnar dörrar för att behandla melaninrelaterade hudåkommor

Prickar till följd av för mycket solexponering och andra effekter av dysfunktionell melaninproduktion kan bli ett minne blott. Forskare har löst strukturen för ett av de tre enzymer som genererar melanin hos människor, öppna dörrar till design av blekningsföreningar för att ta bort missfärgningar av huden. Studien publicerades i Angewandte Chemie

Sommaren är ofta en synonym för människor som vilar på stränder som försöker bli solbrända. Med ålder och ofta exponering för solen, vissa människor kan få så kallade "åldersfläckar" eller "leverfläckar", som är små mörka områden på huden. Att bli av med dessa är en utmaning och forskare och kosmetikaindustrin försöker hitta ett sätt att ta bort dem på lång sikt.

Nu, ett team av forskare från ESRF, University of Groningen och Wageningen Food and Biobased Research (Nederländerna) har just dechiffrerat ett av de tre enzymer som genererar melanin, pigmentet som ger huden, hår och ögon deras färg. När dessa enzymer inte fungerar korrekt skapar de pigmenteringsstörningar:fläckar på huden, albinism eller melanom.

Tills idag, strukturerna för dessa tre enzymer var okända, så forskare har använt svamp- eller växtenzymer för att syntetisera föreningar som riktar sig till människor. Utmaningen med att lösa dessa strukturer ligger i det faktum att forskarna inte vet hur dessa enzymer fungerar för att producera melanin och de har aldrig lyckats rena den mänskliga versionen i stora mängder för att studera dem.

Oväntade fynd

Xuelei Lai, första författare till studien, fokuserade på mänskliga enzymer snarare än växtenzymer. Han förklarar att "vi har lyckats rena och kristallisera tyrosinas och tyrosinasrelaterat protein 1 (TYRP1) och vi har löst strukturen för TYRP1. Detta är den första strukturen som finns tillgänglig för ett melanogent enzym från däggdjur. Vi tror att om vi följer samma procedur skulle vi förmodligen kunna lösa strukturen av tyrosinas och tyrosinasrelaterat protein 2, så dessa resultat ser mycket lovande ut i vår strävan att reda ut det komplexa sättet melanin genereras på".

Forskare har också avslöjat ett oväntat resultat:de har funnit att TYRP1 behöver zink för att fungera, tvärtemot den etablerade tron ​​i samhället att detta enzym behöver koppar. "Vi vet fortfarande inte exakt vilken roll zink spelar i interaktionen med TYRP1 och vi behöver omfattande ytterligare forskning för att ta reda på det", förklarar Montse Soler López, motsvarande författare till uppsatsen och vetenskapsman vid ESRF.

Nyckeln till detta arbete är att det ger en sann modell för utformningen av blekmedel för att ta bort fläckar som uppstår på människors hud på grund av solen eller åldern. Bauke W. Dijkstra, även motsvarande författare och tidigare forskningschef vid ESRF, förklarar relevansen av deras arbete i industriella sammanhang:"Kosmetikföretag investerar en enorm ansträngning i detta, så vi förväntar oss att våra resultat kommer att vara ett stort framsteg på området."