Gray hare in die ouetehuis: Waterstofperoksied inhibeer die vorming van melanien
Wetenskaplikes van Mainz en Bradford dek die molekulêre meganisme vir die grys en wit kleur van die hare in die ouetehuis
Grys of wit hare ontstaan met 'n toenemende jaar van die lewe deur 'n heel natuurlike proses van veroudering, wat minder kleurpigmente gevorm word.
Wetenskaplikes van die Johannes Gutenberg-universiteit in Mainz en die Universiteit van Bradford in Groot-Brittanje het nou die geheim van die grys of wit kleuring van hare op ouderdom onthul. Gevolglik is suurstofradikale aansienlik betrokke by die verlies van haarkleur. “Die beginpunt van die hele proses is waterstofperoksied, wat ons ook as ’n bleikmiddel ken,” verduidelik Univ.-prof. Dr Heinz Decker van die Instituut vir Biofisika aan die Universiteit van Mainz. "Met toenemende ouderdom word dit toenemend in die hare gevorm en verhoed dit uiteindelik die produksie van die kleurpigment melanien." Vir die eerste keer het die biofisici van Mainz, saam met die dermatoloë van Bradford, die molekulêre meganisme van hierdie proses presies afgebreek en in die spesialisjoernaal The FASEB Journal gepubliseer.
Waterstofperoksied - of H2O2 in die chemiese naam - word in klein hoeveelhede tydens metabolisme oral in die menslike liggaam geproduseer, insluitend in die hare. Die hoeveelheid neem egter toe met ouderdom omdat die liggaam nie meer kan byhou met die afbreek van waterstofperoksied in die twee komponente water en suurstof nie. In hul werk het die wetenskaplikes getoon dat 'n ensiem wat hiervoor verantwoordelik is, genaamd katalse, wat normaalweg waterstofperoksied neutraliseer, slegs in baie lae konsentrasies in die selle aanwesig is. Dit het dramatiese gevolge.
Waterstofperoksied val die ensiem tyrosinase aan en oksideer 'n spesifieke bousteen, naamlik die aminosuur metionien. "Hierdie oksidasieproses benadeel die funksie van die ensiem tyrosinase in so 'n mate dat dit nie meer melanien kan vorm nie. Ons ken nou die presiese molekulêre dinamika wat hierdie proses onderlê," verduidelik Decker. Die wetenskaplikes by die Instituut vir Biofisika het sowat tien jaar lank navorsing gedoen oor tyrosinases, wat as ensieme in alle organismes voorkom en baie verskillende funksies het. Die biofisici is ondersteun deur die nuutgestigte sentrum vir rekenaargesteunde navorsingsmetodes in die natuurwetenskappe aan die Universiteit van Mainz in die rekenaarsimulasies om die molekulêre meganismes te ontbloot.
Oksidasie deur waterstofperoksied verlam egter nie net melanienproduksie nie, dit beïnvloed ook ander ensieme wat nodig is om die beskadigde proteïenboustene te herstel. ’n Kaskade van gebeure word dus aan die gang gesit, wat uitloop op die geleidelike verlies van pigment deur die hare, van wortel tot punt. Met hierdie werk het die wetenskaplikes van Mainz en Bradford nie net die eeue-oue raaisel opgelos waarom ons hare grys word met ouderdom op molekulêre vlak nie, maar ook benaderings vir toekomstige terapie geïdentifiseer, byvoorbeeld vir vitiligo, 'n pigmentafwyking in die vel. Want melanien is nie net verantwoordelik vir die kleur van die hare nie, maar ook van die vel en oë.
Die werk in Mainz is befonds deur die Samewerkende Navorsingsentrum 490 "Invasion and Persistence in Infections" en die Research Training Group 1043 "Antigeen-Spesifieke Immunoterapie".
Oorspronklike vrystellings:
Wood, JM, Decker, H, Hartmann, H, Chavan, B, Rokos, H, Spencer, JD, Hasse, S, Thornton, MJ, Shalbaf, M, Paus, R., en Schallreuter, KU. Seniele hare wat grys word: H2O2-gemedieerde oksidatiewe stres beïnvloed menslike haarkleur deur metioniensulfoksied herstel te stomp. Die FASEB Journal, aanlyn gepubliseer 23 Februarie 2009, doi: 10.1096/fj.08-125435
T Schweikardt, C Olivares, F Solano, E Jaenicke, JC Garcia-Borron en H Decker 'n Driedimensionele model van soogdier-tyrosinase-aktiewe plek wat verantwoordelik is vir verlies aan funksiemutasies Pigment Cell Research (2007) 20:394- 401
H. Decker, T. Schweikardt en F. Tuczek Die eerste kristalstruktuur van tyrosinase: alle vrae beantwoord? Angewandte Chemie International Edition Engl.,(2006) 45, 4546 – 4550
Bron: Mainz [lei]
