Tyrosinase Reaction in AOT/Isooctane/Reverse Micelles

AOT/이소옥탄/역미셀계에서의 Tyrosinase 반응

It is difficult to accurately evaluate the effect of lipophilic compounds in aqueous reaction system of enzymes because they are immiscible with water. To screen lipophilic inhibitors of tyrosinase which catalyzes the synthesis of melanin in vivo, an optically clear organic system composed of organic solvent, surfactant, and water, often called reverse micelles(RM), was introduced. Optimal RM to let tyrosinase act normally was composed of isooctane as an organic solvent and dioctyl sulfosuccinate(AOT) of 100 mM as a surfactant. When a molar ratio of water to surfactant was 15, tyrosinase(105.3 units) in RM showed a similar reactivity toward 3,4-dihydroxyphenylalanine(0.18 mM) as in the aqueous assay system. In the presence of cinnamic acid, the product formation of tyrosinase reaction was proportional to the reaction time. This indicates that the inhibitory effect of lipophilic compounds could be analyzed in RM.

지용성 물질은 물에 용해되지 않아 수용액 효소반응계에서의 특정효과를 평가하기가 어렵다. 생체내에서 멜라닌을 합성하는 효소인 tyrosinase의 지용성 저해제를 탐색하고자 유기용매, 계면활성제 및 물로 구성된 광학적으로 투명한 RM을 도입하였다. Tyrosinase의 겉보기 반응이 물에서와 유사한 RM의 형성조건 중 유기용매는 isooctane, 계면활성제는 100 mM의 dioctyl sulfosuccinate(AOT)가 적절하였다. RM에서 물과 AOT의 몰 농도 비율이 15일 때 tyrosinase(103.5 units)는 기질인 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine(0.18 mM)에 대하여 수용액에서와 유사한 거동을 나타내었다. 또한 tyrosinase 저해제인 cinnamic acid 존재 하에서도 tyrosinase 촉매 반응의 반응 생성물이 반응 시간에 비례하여 형성됨이 확인되어 지용성 물질도 RM에서는 tyrosinase 저해활성이 가능함을 시사하였다. 따라서 RM은 수용성인 효소와 기질 그리고 지용성인 저해제를 모두 하나의 상(phase)에 용해시킬 수 있어 지용성 물질의 tyrosinase 저해 효과를 분석할 수 있는 중요한 수단으로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.