哺乳類のメラニン形成におけるスルフヒドリル化合物の役割：チロシナーゼに対するシステインとグルタチオンの効果と経路の中間体

哺乳類のメラニン形成に対するシステインとグルタチオンの効果が研究されています。それらの作用は2つの異なるメカニズムによって媒介されることが示されています。（a）チロシナーゼ触媒酸化後のチオール基とチロシンとドーパの酸化後の反応。このメカニズムは、スルフヒドリルドーパコンジュゲートの形成につながり、最終的にはユーメラニンの代わりに硫黄含有色素であるフェオメラニンを含む色素につながります。この事実は、インドールのそれと比較した場合、そのようなチオール結合物質の重合に関与する化学反応の速度が遅いため、メラニン形成の阻害を引き起こす可能性があります。（b）スルフヒドリル化合物とチロシナーゼ活性部位との間の直接的な相互作用。この相互作用は、酵素の活性を調節する可能性があります。ハーディングプッシーマウスメラノーマチロシナーゼは、キノコチロシナーゼよりもスルフヒドリル化合物に対してより敏感であることが示されています。システインは常に、チロシナーゼヒドロキシラーゼとメラノーマチロシナーゼのドーパオキシダーゼ活性の阻害を産生し、システイン濃度が増加するにつれてこの阻害が大きくなります。一方、グルタチオンは、3 mM未満のチロシンヒドロキシラーゼ活性の活性化と、より高い濃度での阻害を生成します。酵素活性化と阻害の間の限界は、メラニン細胞に見られるこの化合物の生理学的レベルと同様のグルタチオン濃度に現れます。ユーメラノ形成から肥料への切り替えは、グルタチオンのはるかに低い濃度で発生しますが、これらのデータを考慮すると、このスルフヒドリル化合物は、メラノサイト内で形成されるメラニンの量だけでなく、メラニンの量も調節する可能性があることが議論されています。

The effect of cysteine and glutathione on mammalian melanogenesis has been studied. It has been shown that their action is mediated by two different mechanisms. (a) The reaction of the thiol groups with dopaquinone after the tyrosinase-catalyzed oxidation of tyrosine and dopa. This mechanism leads to the formation of sulfhydryl-dopa conjugates and finally sulfur-containing pigments, phaeomelanins instead of eumelanins. This fact might produce an inhibition of melanogenesis due to the slower rate of chemical reactions involved in the polymerization of such thiol-conjugates when compared to that of indoles. (b) The direct interaction between the sulfhydryl compounds and the tyrosinase active site. This interaction may regulate the activity of the enzyme. It is shown that Harding-Passey mouse melanoma tyrosinase is more sensitive to sulfhydryl compounds than mushroom tyrosinase. Cysteine always produces an inhibition of the tyrosinase hydroxylase and dopa oxidase activities of melanoma tyrosinase, this inhibition becoming greater as the cysteine concentration increases. On the other hand, glutathione produces an activation of the tyrosine hydroxylase activity below 3 mM and an inhibition at higher concentrations. The limit between the enzymatic activation and inhibition appears at glutathione concentrations similar to the physiological levels of this compound found in melanocytes. Although the switch from eumelanogenesis to phaeomelanogenesis occurs at much lower concentrations of glutathione, taking into account these data it is discussed that this sulfhydryl compound may regulate not only the type but also the amount of melanin formed inside melanocytes.