真黑素

真黑素拉丁語Eumelanin),亦作真黑色素,是一種生物色素,屬於黑色素的一種。真黑素是酪胺酸經過一連串化學反應所形成的,動物植物原生生物都有這種色素

研究指出多巴胺鹼性溶液中,會氧化聚合形成類黑色素聚多巴胺納米粒子,形成機制與天然真黑素頗為相似,並且具有相同的物理化學性質[1]。這種類黑色素被稱為多巴胺黑色素(Dopamine-melanin)或聚多巴胺(Polydopamine)[2][3][4]

分類编辑

目前已知細菌來源的黑色素一般可分為以下四類。第一類是真黑素,第二類是棕黑色素(Pheomelanin),又稱為脫黑色素。這兩類黑色素又可被統稱為L-多巴黑色素(L-DOPA melanin)。第三類是膿黑色素(Pyomelanin),也被稱為尿黑酸黑色素(HGA melanin),而第四類則是1,8-二羥基萘黑色素(DHN melanin)。膿黑色素與DHN黑色素又可被統稱為異黑色素(Allomelanin)[5]

真黑素可以細分為黑真黑素(Black eumelanin)和棕真黑素(Brown eumelanin)兩種:

  • 黑真黑素:只有該色素,隨著黑真黑素從少到多,髮色呈現從灰到黑的顏色。
  • 棕真黑素:只有該色素,隨著棕真黑素從少到多,髮色也會從淡黃色變為棕色。

形成機理编辑

苯丙氨基酸和酪氨酸在TYR的催化作用下,氧化生成多巴醌(一種可以成為合成真黑素的基質)。多巴醌形成後,會經過分子內除氨基,生成白色多巴色素。白色多巴色素與多巴醌之間的氧化還原,再產生多巴色素和多巴。多巴色素逐漸分解,大部分脫羥生成二羥基吲哚,而少部分生成二羥基吲哚羧酸。二羥基吲哚氧化成吲哚-5,6-醌(IQ)[6]

IQ、二羥基吲哚羧酸和白色多巴色素生成的吲哚-5,6-醌-2-羧酸(ICAQ)一起被氧化生成真黑素。其中TRP-1是催化二羥基吲哚羧酸氧化成真黑素的重要酶[6]。此外,外源性二價離子也可以增強酪氨酸酶的活性,從而促進真黑素的生成[7]

另見编辑

參考資料编辑

  1. ^ Ju, KY; Lee, Y; Lee, S; Park, SB; Lee, JK. Bioinspired polymerization of dopamine to generate melanin-like nanoparticles having an excellent free-radical-scavenging property.. Biomacromolecules. 2011-03-14, 12 (3): 625–32 [2020-03-18]. PMID 21319809. doi:10.1021/bm101281b. (原始内容存档于2020-03-19). 
  2. ^ Wu, TF; Hong, JD. Dopamine-melanin nanofilms for biomimetic structural coloration.. Biomacromolecules. 2015-02-09, 16 (2): 660–6 [2020-03-18]. PMID 25587771. doi:10.1021/bm501773c. (原始内容存档于2020-03-19). 
  3. ^ Bernsmann, F; Ball, V; Addiego, F; Ponche, A; Michel, M; Gracio, JJ; Toniazzo, V; Ruch, D. Dopamine-melanin film deposition depends on the used oxidant and buffer solution.. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids. 2011-03-15, 27 (6): 2819–25 [2020-03-18]. PMID 21332218. doi:10.1021/la104981s. (原始内容存档于2020-03-19). 
  4. ^ Liu, Y; Ai, K; Liu, J; Deng, M; He, Y; Lu, L. Dopamine-melanin colloidal nanospheres: an efficient near-infrared photothermal therapeutic agent for in vivo cancer therapy.. Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.). 2013-03-06, 25 (9): 1353–9 [2020-03-18]. PMID 23280690. doi:10.1002/adma.201204683. (原始内容存档于2020-03-19). 
  5. ^ 柴保中; 王禾; 彭珍榮; 沈萍; 陳向東. 細菌黑色素的合成途徑及生物功能研究進展. 微生物學通報. 2014, (2): 334–343. 
  6. ^ 6.0 6.1 陳卓儀; 劉曉英; 鄭雅婷; 洪婷; 劉潭林; 杜志雲. 皮膚黑色素形成機理與干預機制. 日用化學工業. 2019, (2): 113–117、125. 
  7. ^ Ikeda, K; Masujima, T; Sugiyama, M. Effects of methionine and Cu2+ on the expression of tyrosinase activity in Streptomyces castaneoglobisporus.. Journal of biochemistry. 1996-12, 120 (6): 1141–5 [2020-03-18]. PMID 9010762. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021533. (原始内容存档于2020-03-19).