Vol. 2° -  XXVIII.3.2.

L’enzima tirosinasi

La tirosinasi è un complesso cuproproteico che appartiene alle fenolasi, enzimi largamente diffusi sia nel regno animale che in quello vegetale, capace di catalizzare l’ossidazione di mono e di-idrofenoli a ortochinoni.

Il meccanismo d’azione non è ben chiarito, specie nei mammiferi, ma l’interpretazione offerta da Masson nel 1956 è persuasiva e interessante: benché non si conosca esattamente lo stato di valenza del rame (simbolo Cu, dal latino cuprum) della tirosinasi in vivo, si conosce invece la grande importanza del metallo nelle reazioni enzimatiche e si sa che le fenolasi isolate nella forma cuprica (Cu⁺⁺) sono inattive e che per esplicare la loro azione devono assumere a forma ridotta (Cu⁺). È pertanto verosimile che la tirosinasi si ritrovi normalmente nella forma cuprica, inattiva sulla tirosina, e che la DOPA trasformi l’enzima nella forma Cu⁺ ridotta e attiva, che catalizzerebbe allora la seconda fase della reazione da DOPA a melanine. Quindi la DOPA, oltre a servire come substrato, può servire anche da attivatore per la riduzione dello stato del rame della tirosinasi.

Il blocco del rame fa cessare l’attività enzimatica e un gran numero di sostanze inibenti la melanogenesi in vitro (feniltiourea, tiouracile, cisteina, glutatione) contengono essenzialmente gruppi solforati che combinandosi col rame ne impedirebbero l’attività, per cui hanno azione inibente sulla melanogenesi. Un inibitore ampiamente diffuso è l’acido ascorbico, la vitamina C tanto propagandata in TV: deve i suoi effetti inibitori all’azione riduttrice che blocca l’ossidazione della DOPA a dopachinone (forse per inibizione della tirosinasi, al solito attraverso i gruppi -SH); l’azione inibente è dimostrata dall’importanza dell’avitaminosi C in alcune melanodermie nonché dalle pigmentazioni dello scorbuto. L’arsenico, che si lega ai gruppi sulfidrilici -SH, determina delle iperpigmentazioni in corso di terapie arsenicali: si suppone che l’As, unendosi ai gruppi -SH, liberi il rame della tirosinasi e la renda così attiva.

La tirosinasi può catalizzare due distinte reazioni:

· attività creolasica, detta anche fenolasica: orto-idrossilazione di un monofenolo, o attività idrossilasica

· attività catecolasica o difenolasica: conversione di un o-difenolo nel corrispondente o-chinone, o attività ossidasica.

Le due attività sono intimamente accoppiate. Nonostante esistano altri enzimi che possano catalizzare queste trasformazioni separatamente, sembra che non esista un altro enzima, al di fuori della tirosinasi, in grado di catalizzare ambedue le reazioni.

L’attuale classificazione della tirosinasi parla di mono-ossigenasi o ossidasi a funzione mista, in grado di trasferire un solo atomo di ossigeno dall’ossigeno molecolare al substrato. Il donatore di due elettroni, richiesto nella reazione di idrossilazione della tirosinasi, è rappresentato dall’o-difenolo, generato internamente dal substrato monofenolico.