Повреждение ДНК клеток при меланогенезе

Повреждение ДНК клеток при меланогенезе - загаре

Интересно, что спектр действия светового диапазона для загара практически тот же самый, что и для образования тиминовых димеров, а индуцированный УФ меланогенез можно усилить в пигментных клетках, воздействуя на них эндонуклеазой V, ферментом, действие которого сводится исключительно к репарации вызванного УФ повреждения ДНК.

Более того, обработка меланоцитов агентами, действие которых сводится исключительно к повреждению ДНК, в отличие от УФ, который воздействует на несколько клеточных мишеней, также стимулирует меланогенез.

Центральную роль повреждения и/или репарации ДНК в стимулировании меланогенеза подтверждает также тот факт, что при активации р53 (белка супрессии опухолей и фактора транскрипции, называемого «охранником генома») повышается уровень экспрессии матриксного РНК тирозиназы и белка, усиливающего меланогенез. Таким образом, загар можно рассматривать как часть опосредуемого белком р53 адаптивного ответа на повреждение ДНК, который защищает кожу во время последующего УФ-облучения.

Участие p53 в вызванном ультрафиолетом меланогенезе. Центральная роль повреждения и/или репарации ДНК в стимулировании меланогенеза подтверждается далее тем фактом, что белок-супрессор опухоли р53, при его активации, повышает уровень мРНК тирозиназы и белка, усиливающего меланогенез. У мышей, нокаутных по р53, УФ-облучение ушных раковин (которые содержат межфолликулярные меланоциты) стимулировало меланогенез минимально по сравнению с гораздо более выраженной реакцией «загара» у мышей с р53 дикого типа.

Эти результаты были дополнены Cuiet al, которые обнаружили консенсусную последовательность р53 в промоутере гена РОМС и выявили таким образом непрерывный сигнальный путь от УФ-индуцированного повреждения ДНК до финальной реакции загара.

На кератиноцитах мышей было показано, что, после УФ-облучения, активация р53 стимулирует транскрипцию ПОМС, повышая таким образом выделение производимого ПОМС меланоцитостимулирующего гормона a-MSH, ключевого физиологического индуктора меланогенеза Синтезируемый кератиноцитами a-MSH стимулирует затем MC1R на меланоцитах, что приводит к повышению производства эумеланина.

Было также показано, что р53 транскрипционно стимулирует нуклеарный фактор гепатоцитов-1 a (HNF-1α), который является фактором транскрипции для тирозиназы. Таким образом, даже в отсутствие кератиноцитов УФ непосредственно активирует р53 и HNF-1α в меланоцитах, повышая транскрипцию тирозиназы. Кроме того, известно, что УФ повышает уровень пероксида водорода (Н₂O₂), который активирует р53.288 Таким образом, загар можно рассматривать как часть р53-опосредуемого адаптивного ответа на повреждение ДНК, нацеленного на защиту кожи от последующего УФ-оучения.

Биосинтез меланина.
Биосинтез меланина с аминокислотой тирозином, которая преобразуется в L-ДОФА (3,3-дигидроксифенилаланин) на ограничивающем скорость меланогенеза этапе биосинтеза, который катализируется тирозиназой.
L-ДОФА затем превращается в ДОФАхинон посредством того же фермента. После этого образуются DHI (5,6-дигидроксииндол) и DHICA (5,6 дигидроксииндол-2-карбоксильная кислота),
которые производят черный или коричневый эумеланин. Альтернативно, посредством инкорпорации глютатиона или цистеина, ДОФАхинон может образовывать феомеланин.
MW = молекулярный вес; TRP = родственный тирозиназе белок.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Фотостарение и старение меланоцитов"

Оглавление темы "Меланоциты и меланин.":