Меланин — универсальный чёрный
Наверное, каждый слышал о меланине — пигменте, который отвечает за цвет кожи, волос, радужной оболочки глаз (и не только). Но это сложное соединение не имеет единой химической формулы. Меланины образуют семейство тёмных полимерных пигментов, которые широко распространены в живой природе. Их накапливают самые разные организмы: грибы, бактерии, растения и животные. Дело в том, что фотозащитная способность меланина, благодаря которой он известен, — далеко не единственное его полезное свойство. Но что ещё может этот пигмент и какие секреты строения делают его настолько универсальным?
Меланины животных (в том числе человека) традиционно делят на два основных типа: эумеланин (от греч. eû — хороший, настоящий), отвечающий за чёрнокоричневую окраску тканей, и феомеланин (от греч. phaiós — тёмный), ответственный за желтовато-красные оттенки. Позднее были открыты ещё два типа меланина, они получили свои названия по источнику выделения. Это нейромеланин, обнаруженный в определённых участках мозга человека и других приматов, и пиомеланин, синтезируемый некоторыми болезнетворными микроорганизмами. Остальные меланины, выделенные из растений, грибов и бактерий, объединили под названием алломеланины (от греч. állos — другой). Но источник выделения пигмента не всегда может помочь в его классификации, ведь многие организмы способны к синтезу сразу нескольких типов пигмента.
Упрощённая схема биосинтеза меланинов животных, растений, грибов и бактерий из тирозина. В прямоугольниках представлены структуры основных предшественников для каждого типа меланина. Около каждого прямоугольника указаны организмы, которые предположительно способны синтезировать этот тип пигмента. Под тирозином на схеме приведены ферменты, осуществляющие его превращение в ДОФА-хинон у разных организмов. Рисунок Ирины Добряк на основе статей: Singh S., Malhotra A. G. et. al. (2013). Computational model for pathway reconstruction to unravel the evolutionary significance of melanin synthesis. Bioinformation. 9, 94—100; D’Alba L., Shawkey M. (2019). Melanosomes: Biogenesis, Properties, and Evolution of an Ancient Organelle. Physiological Reviews. 99, 1—19; Al Khatib M., Harir M. et. al. (2018). Spectroscopic Characterization of Natural Melanin from a Streptomyces cyaneofuscatus Strain and Comparison with Melanin Enzymatically Synthesized by Tyrosinase and Laccase. Molecules. 23, 1916.