酪氨酸酶性质、结构及应用

简介

酪氨酸酶(tyrosinase)，分类号为EC.1.14.18.1和 EC.1.10.3.1，又称为多酚氧化酶、儿茶酚氧化酶等，广泛存在于微生物、动植物和人体体内。到目前为止，已成功分离出酪氨酸酶的生物有包括霉菌、食用伞菌、酵母菌等真菌类、细菌、裸子植物、被子植物、昆虫、脊椎动物类、哺乳动物(包括人)。

酪氨酸酶是一种结构复杂的含二价铜离子的金属酶，每一个亚基含2个金属铜离子，2个铜离子分别与蛋白质分子中组氨酸结合，另外1个内源桥基将2个铜离子联系在一起，构成酪氨酸酶催化氧化反应活性中心，酪氨酸等物质与酶形成过渡态络合物时，主要是羟基与酶活性中心上的原子键合而发生作用。

应用

酪氨酸酶作为一种重要的生物资源，有着广泛的用途，在生物体内具有许多重要的生理功能。在植物中的类黄酮、紫胶、鞣酸、酚类、生物碱、木质素、L-多巴及动物体中黑色素等的生物合成中起着重要的作用，在人体中，酪氨酸酶催化酪氨酸合成L-多巴或进一步合成黑色素，在抗氧化作用、神经调节和增强皮肤的保护功能方面表现得最为突出。

酪氨酸酶是一种双重功能的生物催化剂，具有单酚酶活性和二酚酶活性，既能催化单酚类化合物选择性地羟基化生成邻苯二酚(单酚酶活力)，又能氧化邻苯二酚脱氢生成邻苯醌(二酚酶活力)，能将酪氨酸羟化，产生L-多巴(邻位二羟基苯丙氨酸)，然后再将多巴氧化成多巴醒，进而生成一系列引起褐化的色素类物质。

酪氨酸酶作用的底物为酚类化合物，包括单酚(对甲基苯酚、酪氨酸)、邻二酚(邻苯二酚、多巴、儿茶酚、绿原酸等)、三酚，但其中二酚显示出较好的酶亲和性。羟基吡啶类化合物从结构上、性质上(芳香性)与酚类化合物相似，徐迪等研究发现酪氨酸酶可催化2,3-二羟基吡啶的氧化，而对2-羟基吡啶和4-羟基吡啶等不能催化氧化，拓展了酪氨酸酶催化反应的底物类型。

由于酪氨酸酶作用的底物范围广，且对底物羟基位置的高度特异性，因而在有机合成上具有重要应用价值，可以利用酪氨酸酶选择性的羟基化能力，对含有苯酚结构的化合物进行定向修饰;也可以利用酪氨酸酶催化反应生成的邻醒结构作为活泼中间体合成新的化合物或对高分子进行接枝改性。

参考文献

[1]赵希荣,李松林. 酪氨酸酶在壳聚糖生物改性中的应用[J]. 化工进展,2011,30(11):2509-2516.