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Biochemistry

Quantificação de hipopigmentação atividade In Vitro

Published: March 6, 2019 doi: 10.3791/58185

Summary

Nós descrevemos três métodos experimentais para avaliar a atividade de hipopigmentação de produtos químicos em vitro: quantificação do conteúdo de atividade e 2) melanina tirosinase 1) celular e 3) medição de melanina por celular melanina mancha e análise de imagem.

Abstract

Este estudo apresenta métodos de laboratório para a quantificação de hipopigmentação atividade in vitro. Melanina, o pigmento principal em melanócitos, é sintetizada em resposta a múltiplos fatores celulares e ambientais. A melanina protege as células da pele de dano ultravioleta, mas também tem funções biofísicas e bioquímicas. Produção excessiva ou acúmulo de melanina nos melanócitos pode causar problemas dermatológicos, como sardas, manchas, melasma e moles. Portanto, o controle da melanogênese com hipopigmentação agentes é importante em indivíduos com necessidades clínicas ou cosméticos. Melanina é sintetizada principalmente nas melanossomas dos melanócitos em um complexo processo bioquímico chamado melanogênese, que é influenciado por extrínsecos e fatores intrínsecos, como hormônios, inflamação, idade e exposição à luz ultravioleta. Nós descrevemos três métodos para determinar a atividade de hipopigmentação de produtos químicos ou substâncias naturais em melanócitos: medição da atividade de tirosinase 1) celular e conteúdo de melanina 2) e 3) coloração e quantificação celular melanina com imagem análise.

Na melanogênese, tirosinase catalisa a etapa limitante que converte a L-tirosina em 3,4-dihidroxifenilalanina (l-dopa) e depois em dopaquinone. Portanto, a inibição da tirosinase é um mecanismo primário hipopigmentação. Em melanócitos cultivados, atividade de tirosinase pode ser quantificada pela adição de l-dopa como substrato e produção de dopaquinone de medição por espectrofotometria. Melanogênese também pode ser medido através da quantificação do conteúdo de melanina. A fração celular contendo melanina é extraída com NaOH e melanina é quantificada espectrofotometricamente. Finalmente, o conteúdo de melanina pode ser quantificado por análise de imagem após coloração de Fontana-Masson de melanina. Embora os resultados desses ensaios in vitro não podem sempre ser reproduzidos na pele humana, estes métodos são amplamente utilizados na pesquisa da melanogênese, especialmente como o passo inicial para identificar potenciais hipopigmentação atividade. Esses métodos também podem ser usados para avaliar a atividade dos melanócitos, crescimento e diferenciação. Resultados consistentes com os três diferentes métodos garantir a validade dos efeitos.

Introduction

A melanina desempenha um papel crítico na fisiologia, patologia e toxicologia de vários órgãos, incluindo a pele, olhos e cérebro1. As principais funções de melanina são efeitos foto-triagem e bioquímicos. A melanina absorve a luz infravermelha e visível, bem como a radiação ultravioleta (UV), com taxas de aumento de absorção em comprimentos de onda mais curtos de luz; assim, a melanina protege tecidos dos danos causados pela luz visível ou UV radiação2. A melanina é um antioxidante e tem uma afinidade com metais e outros produtos químicos tóxicos; Portanto, pode proteger os tecidos de estresse oxidativo e químicas3. No entanto, a produção excessiva de melanina provoca problemas dermatológicos.

A quantidade e a qualidade de melanina na pele e íris são os mais importantes determinantes da cor da íris e da pele. Os indivíduos podem ter preferências de cor de pele diferente; alguns favorecem uma pele bronzeada, enquanto outros favorecem a cores de pele mais claras. Dependendo desses perfis de consumidor, hipopigmentação cosméticos foram desenvolvidos para satisfazer cada um dos mercados para pele favorecido cores4. Da mesma forma, estudos de atividade hipopigmentação e antifato são importantes, tanto cientificamente como na prática.

Melanogênese é o processo complexo de biossíntese de melanina através de uma série de reações químicas enzimáticas e espontâneas em melanócitos. Um melanócito é cercado por aproximadamente 36 queratinócitos e melanócitos são as fábricas de síntese de melanina que distribuem seus produtos para os queratinócitos vizinhos. Na pele, a melanina produzida e armazenada no compartimento de partir dos melanócitos é transportada para queratinócitos vizinhos nos epiderme através de dendritos.

L-tirosina serve como substrato inicial para a melanogênese e a tirosinase enzima catalisa duas reações consecutivas que convertem a L-tirosina em 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA) e depois em dopaquinone. Estas reações são o passo limitante na melanogênese5,6. Por conseguinte, hipopigmentação atividade primeiro pode ser medida avaliando a atividade de tirosinase celular diretamente. Para fazer isso, melanócito extratos contendo tirosinase são incubados com DOPA e o dopaquinone produzido nas amostras pode ser medido por espectrofotometria em 475 nm. Os valores são normalizados pelas concentrações de proteína das amostras e substâncias com resultado de atividade hipopigmentação em menos formação de dopaquinone em comparação com controles.

Em segundo lugar, atividade hipopigmentação pode ser quantificada através da medição de melanina nos melanócitos cultivados diretamente. Após tratamento de células com o material de teste, a melanina é extraída sob condições alcalinas e o conteúdo de melanina é quantificado por espectrofotometria em 400 nm. Um agente de hipopigmentação resultará em um menor conteúdo de melanina que os controles7.

Finalmente, a atividade de hipopigmentação pode ser quantificada pela coloração de Fontana-Masson melanina e análise de imagens subsequentes. Na coloração de Fontana-Masson, grânulos de melanina reduzem nitrato de amônia-prata para um estado visível de preto metálico e as áreas pretas de células em imagens microscópicas representam a quantidade de melanina.

Um agente de hipopigmentação geralmente dá resultados consistentes e comparáveis com estes três métodos, que confirma que a atividade da substância é válida. Alternativamente, pode ser útil medir a expressão de genes-chave e proteínas na melanogênese em resposta a uma substância de teste para examinar a atividade hipopigmentação. Além de tirosinase, proteínas relacionadas a tirosinase (TRP-1) e dopachrome dopachrome (TRP-2) são enzimas essenciais na melanogênese8. O fator de transcrição microphthalmia-associado do fator de transcrição (MITF) é um mestre regulador na melanogênese e quantificação dos seus níveis de expressão de gene/proteína ou um ensaio de atividade do promotor também pode ser usado para avaliar a atividade de hipopigmentação.

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Protocol

1. preparação de reagentes, compostos e médio

  1. Prepare B16F10 meio completo de crescimento. Suplemento Dulbecco modificado médio da águia (DMEM) com 10% de soro fetal bovino (FBS) e 1% penicilina/estreptomicina (PEST).
    1. Para fazer 500 mL de meio completo, misture 445 mL do meio da águia modificados de Dulbecco (DMEM) com 50 mL de FBS e 5 mL de pragas em um frasco de vidro esterilizado de 1 L. Após a mistura suavemente, filtrar o meio através de um filtro de garrafa-top 0,2 µm para um novo frasco de vidro esterilizado e então loja a 4 ° C.
      Atenção: Todas as técnicas de cultura de célula devem ser realizadas utilizando a técnica asséptica para garantir a esterilidade de segurança microbiológica.
  2. Preparar a Lise: 20 mM Tris (hidroximetil) aminometano contendo 0,1% de buffer X-100 Triton (v/v) em pH 7,5 (pH ajustado com HCl). Esse buffer pode ser usado por 3 meses quando armazenado à temperatura ambiente (RT). Adicione inibidores da protease para o amortecedor do lysis bem antes do uso.
  3. Prepare o buffer de ensaio de inibidor de tirosinase. Prepare 1 M NaH2PO4 (monobásico) e 1 M Na2HPO4 (dibásico) Soluções conservadas em estoque. Misture 46,3 mL de Na2HPO4 e 53,7 mL de NaH2PO4 para preparar um volume final de tampão de fosfato de sódio 0,1 M (pH 6,8).
    1. Dilua a mistura resultante de 1 L (volume final) com H2O. ajustar o pH da solução final para 6,8. Esse buffer pode ser usado por 1 mês quando armazenadas a 4 ° C.
  4. Preparar a solução de substrato tirosinase: 0,1% 3,4-diidroxi-L-fenilalanina (DOPA, p/v) dissolvido em buffer de ensaio de inibidor de tirosinase (consulte a etapa 1.3).
    PRECAUÇÃO: Mantenha no gelo durante a utilização.
  5. Opcionalmente, prepare a tirosinase de cogumelo 100 U/mL. Dissolva o liofilizado tirosinase de cogumelo no buffer de ensaio de inibidor de tirosinase. Esta solução pode ser usada por 2 meses quando armazenado a – 20 ° C. A atividade da tirosinase de cogumelo, bem como atividade de tirosinase celulares é calculada na presença de materiais da célula.
    Atenção: A solução é aliquotada antes de congelar assim repetidos congelamento e descongelamento pode ser evitado. Manter a solução no gelo durante a utilização.
  6. Prepare a solução de NaOH N 1. Pesar 4 g de NaOH em um balão volumétrico e dissolvê-lo em água destilada para completar 100 mL.
  7. Prepare a solução de fixação (formol a 10%). Dilua 27 mL de formol 37% com 73 mL de água destilada. Prepare-se frescas diariamente.
  8. Prepare a solução-mãe de prata amoniacal. Prepare-se 5 mL da solução de nitrato de prata 10% em um balão volumétrico. Adicione solução de hidróxido de amônio gota a gota, até que o precipitado é dissolvido completamente. Adicione 200 μL de solução de nitrato de prata (10%). A solução se tornará ligeiramente turva.
    PRECAUÇÃO: Evite contato e inalação. Use uma coifa.
  9. Prepare a solução de trabalho de prata amoniacal. Dilua 2,5 mL da solução-mãe de prata amoniacal com 7,5 mL de água destilada. Usar uma vez e depois descartar.
    PRECAUÇÃO: Evite contato e inalação. Use uma coifa.
  10. Prepare-se cloreto de ouro de 0,1%. Prepare-se 1 mL de cloreto de ouro de 10% e o Adicionar 99 mL de água destilada num balão volumétrico. Prepare-se frescas diariamente.
  11. Prepare a solução salina tampão de fosfato (PBS). Adicione 8 g de NaCl, 0,2 g de KCl, 1,44 g de Na2HPO4 e 0,24 g de KH2PO4 em 800 mL de água destilada. Ajuste o pH para 7,4 com HCl. Dilua a mistura resultante de 1 L (volume final) com água destilada.
  12. Prepare a solução de tiossulfato de sódio 5% (p/v) dissolvida em água destilada.

2. cultura e tratamento da pilha

  1. Use comercialmente disponíveis células B16F10. Manter as células B16F10 no meio completo. Mantenha o frasco de cultura de células em um umidificado, incubadora de atmosfera de 5% CO2 a 37 ° C.
  2. Prepare compostos de teste, controle positivo de inibidor e amostras de controlo negativo.
    1. Dissolva os compostos de teste em solventes adequados. Dissolva compostos solúveis em água em água bidestilada. Dissolver água compostos insolúveis no solvente orgânico apropriado, por exemplo., DMSO.
    2. Aqui, use arbutin dissolvido em água bidestilada (125 μg/mL) como um controle positivo para avaliar a atividade de hipopigmentação comparada com compostos de teste ou um controlo negativo. Como um controle negativo (tratada com veículo de controle), use as soluções ou buffers usados no teste de amostra, por exemplo, água bidestilada, DMSO, etanol.
  3. A propagação de células e tratamento
    1. As células B16F10 de semente em 5 × 104 células/poço em placas de 24 poços cultura usando meio completo e incubá-los numa incubadora de CO2 por 24 h. Após a incubação, Aspire o meio completo.
    2. Incube as células com DMEM meio (sem FBS e 1% penicilina/estreptomicina) contendo compostos de teste, um controle inibidor ou um controlo negativo numa incubadora de CO2 para células de seleção de 72 h. cada 24 h sob o microscópio. Após esta etapa, ir aos passos 3-5 para novas experiências.
      Atenção: A mistura da substância e meio DMEM deve ser filtrada através de um filtro de 0,2 μm.

3. medir a atividade de tirosinase celular

  1. Usando o método descrito na etapa 2, remova a mídia e enxágue células duas vezes com 300 µ l de PBS frio.
  2. Coloque a placa de cultura de células no gelo. Adicionar 300 μL de tampão de Lise e incubar durante 5 min. Em seguida, coletar o lisado com uma espátula de célula a célula e transfira o lisado celular para um tubo de 1,5 mL microcentrifuga.
  3. Homogeneizar o lisado celular com um homogeneizador de célula a 14.500 rpm por 2 s, 3 vezes no gelo para obter tirosinase intracelular. A condição ideal específico de uso para o homogeneizador.
  4. Centrifugar durante 10 min a 12.000 x g a 4 ° C e transferir a célula sobrenadante para um tubo de 1,5 mL microcentrifuge. Manter-se no gelo durante a utilização.
  5. Transferi 70 μL do sobrenadante para uma microplaca de 96 poços clara poliestireno.
  6. Adicionar 140 μL de uma solução contendo substrato de tirosinase (DOPA) para uma microplaca de 96 poços clara poliestireno, agite e incubar durante 2 h a 37 ° C.
  7. Opcional, adicionar 70 μL de solução de tirosinase de cogumelo 100 U/mL a cada poço e incubar durante 2 h a 37 ° C.
  8. Medir a atividade de tirosinase no comprimento de onda de 475 nm, utilizando o leitor de microplacas.
  9. Normalize a atividade da tirosinase com a concentração de proteína de cada amostra. Medir a concentração de proteína de cada amostra por um ensaio de Bradford.

4. medir o teor de melanina

  1. Usando o método descrito na etapa 2, remova a mídia e enxágue células duas vezes com 300 µ l de PBS frio.
  2. Coloque a placa de cultura de células no gelo. Adicionar 300 μL de tampão de Lise e incubar durante 5 min. Em seguida, coletar o lisado com uma espátula de célula a célula e transfira o lisado celular para um tubo de 1,5 mL microcentrifuga.
  3. Centrífuga para 10 min a 12.000 x g a 4 ° C.
  4. Transferi o sobrenadante para um novo tubo e medida de concentração da proteína total para normalização. Medir a concentração de proteína de cada amostra por um ensaio de Bradford.
  5. Adicionar 300 μL de 1 N de NaOH para cada pellet e incubar a 60 ° C durante 1 h.
  6. Centrifugue a solução dissolvida durante 10 minutos a 12.000 x g a 4 ° C.
  7. Transferi 200 μL do sobrenadante para uma microplaca de 96 poços.
  8. Medir o conteúdo de melanina no comprimento de onda de 400 nm.
  9. Normalize o conteúdo de melanina para a concentração de proteína.

5. Fontana-Masson coloração

  1. Coloração de Fontana-Masson
    1. Lave as células duas vezes com 300 µ l de PBS frio.
    2. Adicionar 200 μL de formol a 10% a cada poço e incubar durante 1 h a 4 ° C.
    3. Enxágue com água destilada.
    4. Adicionar 200 μL de pré-aquecido prata amoniacal solução trabalho e incubar durante 1 h a 37 ° C, ou até que as células se tornam amarelo/marrom na cor.
      Atenção: Coloque a solução de trabalho prata amoniacal recém misturados em um banho de água de 58-60° C e permitir um tempo adequado para equilibrar as temperaturas.
    5. Remover a prata amoniacal solução trabalho e enxágue com água destilada.
    6. Remova a água destilada. Acrescente 200 μL de cloreto de ouro de 0,1% e incube por 2 min em RT
    7. Remover a solução de cloreto de ouro de 0,1% e enxaguar com água destilada.
    8. Remova a água destilada. Acrescente 200 μL de solução de tiossulfato de sódio (5%, p/v) e incube por 2 min.
    9. Remover a solução de tiossulfato de sódio e enxaguar com água destilada.
    10. Remova a água destilada. Acrescente 200 μL de Nuclear Fast Red e incube por 5 min.
    11. Remova Nuclear Fast Red e enxágue com água da torneira.
    12. Remover a água da torneira e observar as células coradas sob um microscópio.
  2. Coloração de Fontana-Masson (limiar análise usando o ImageJ)
    Nota: Um exemplo do processo de análise de imagem usando o software ImageJ é mostrado nos materiais suplementares.
    1. Abra o programa ImageJ.
    2. Selecione o arquivo | Aberto | Imagem de microscópio.
    3. Selecione a imagem de | Ajustar | Limite de cor.
    4. Para medir a área manchada de Fontana-Masson, a fasquia brilho parâmetro para zero e ajuste a barra de brilho para encontrar o ponto em que todas as células coradas (castanho escuro ou preto) são incluídas.
    5. Selecione analisar | Analisar as partículas. Marque a caixa de resumir na janela de partículas analisar e pressione Okey. Obter o resultado Resumo e colar em uma folha de cálculo.
      Nota: A descrição dos parâmetros de caixa resultante são os seguintes:
      Fatia: Nome de cada imagem
      Count: Número de células coradas
      Área total: Área Total de células contadas
      Tamanho médio: Área Total/contagem
      % Área: manchado área/Total área × 100%; área total é calculada automaticamente.
    6. Calcular a relação área manchada com melanina usando o valor da área Total.
      Melanina relativa manchada área (%) = valor da área celular total da área total de teste de amostra/média de controle × 100, ou seja,

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Representative Results

Resultados representativos para a atividade de hipopigmentação de arbutin, um antifato composto, em B16F10 melanócitos são mostrados abaixo. A figura 1A mostra que o arbutin suprimida significativamente a atividade de tirosinase celular comparada com o controle do veículo-tratados. Da mesma forma, o conteúdo de melanina de células estimuladas com arbutin foi significativamente reduzido em comparação com os controles (figura 1B). Imagens microscópicas de células coradas com mancha de Fontana-Masson são mostradas na Figura 1. Arbutin tratamento diminuiu a área de pigmento preto, comparado com o controle.

Figure 1
Figura 1 : Arbutin suprimida melanogênese em melanócitos. Células B16F10 foram tratadas com arbutin (125 μg/mL) por 72 h. r. Atividade de tirosinase celular. B. conteúdo de melanina. C. melanina foi visualizada com mancha de Fontana-Masson. Dados são os meios ± SEM (n = 4). Comparações estatísticas foram realizadas utilizando o teste t de Student (p valores < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Apresentamos os protocolos para avaliar a atividade de hipopigmentação de compostos de teste usando melanócitos cultivados. Os resultados representativos mostraram o efeito de hipopigmentação de arbutin, um inibidor da tirosinase que inibiu o conteúdo de melanina de celular e atividade de tirosinase. Estes métodos são amplamente utilizados na investigação de actividade antifato. Usando estes ensaios, nós identificamos também com êxito vários compostos bioativos que possuem efeitos inibitórios melanogênese em células B16F10 no passado década9,10,11,12, 13 , 14.

A melanina é produzida por melanossomas em várias células de pigmento, incluindo os melanócitos na pele. Neste estudo, nós usamos as células de melanoma B16F10 que produzem a melanina, o que faz com que o meio de cultura tornar-se escuro marrom ou preto15. Melanócitos primários podem ser biologicamente importantes ferramentas para estudar os efeitos in vivo, mas devido à sua limitada capacidade proliferativa e a variabilidade em fenótipos gerado, melanócitos cultivados são considerados um modelo in vitro confiável16. Melanogênese desta linha da célula é comparável com os dos melanócitos primários. Este método representa melhor o ambiente celular do que o ensaio da atividade de tirosinase de cogumelo, em que a enzima diretamente é incubada com o teste de substrato e hipopigmentação composto.

Antes de realizar estas experiências, é necessário realizar o ensaio de brometo de 3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium (MTT) ou ensaios comparáveis, tais como o ensaio de célula violeta, com o teste de compound(s). Se uma substância afeta a proliferação celular ou apresenta citotoxicidade, então melanócito crescimento poderia ser afetado, e os resultados poderá não representar corretamente a atividade celular tirosinase. Produtos químicos ou substâncias naturais têm frequentemente uma citotoxicidade em concentrações elevadas e isto é particularmente importante para as substâncias com atividade leve. Também não é incomum para as substâncias e extratos naturais para promover a proliferação e diferenciação de células. Consequentemente, o potencial de bioactividade adicional, causando o crescimento de células deve ser examinado, embora esses efeitos no crescimento celular poderiam ser ajustados normalizando a atividade com a concentração de proteína.

Vários mecanismos podem causar hipopigmentação independente da atividade da tirosinase. Melanogênese é um caminho biossintético complexo que envolve múltiplas vias de transdução de sinal e de atividades de factor de transcrição17. Portanto, a expressão de genes-chave e proteínas e vias de transdução de sinal de fato poderia ser analisada para um estudo aprofundado de hipopigmentação. MITF é um fator de transcrição importante na melanogênese e hormônio alfa-melanócito estimulante (α-MSH) pode estimular o fato transdução de sinal vias18,19. Dependendo de suas características biológicas conhecidas, vias de transdução de sinal relacionados poderiam ser estudadas mais.

Quando medir o teor de melanina, os valores obtidos também devem ser normalizados pela concentração da proteína, para que os resultados representam corretamente o conteúdo de melanina por célula ou por cultura área20. Além disso, médio fenol-vermelho-livre é recomendável na etapa de tratamento composto para evitar os efeitos negativos do vermelho de fenol na absorvância.

Para coloração de melanina, usamos a mancha de Fontana-Masson, que detecta argentaffin substâncias, tais como células de melanina e argentaffin21. Esta técnica também é usada para parafina ou amostras de biópsia seguindo o passo de deparaffinization. Os reagentes usados neste experimento são prejudiciais; contato e inalação devem ser evitados, e os reagentes devem ser utilizados apenas para uma coifa sempre que possível. Depois da coloração, o ImageJ é usada para calcular a área manchada. Com coloração de Fontana-Masson, pode ser difícil interpretar coloração fraca em células escassamente positivas; no entanto, isto não pode ser um problema para os melanócitos melanina-ricos. O nitrato de prata, prata amoniacal, tiossulfato de sódio e hidróxido de amônio usado nos experimentos devem ser manuseados com cuidado devido a sua toxicidade.

Estas são amplamente usados são métodos no campo da melanogênese e hipopigmentação, porque eles são rápido, prático, econômico e confiável. Esses métodos podem ser úteis para os investigadores que querem identificar novos compostos ou extractos com atividades antifato ou pro-fato. Eles também poderiam ser usados para avaliar o crescimento da célula melanócito ou atividade celular. Uma limitação é a reprodutibilidade dos resultados na pele humana, que é um órgão complexo em que a homeostase é mantida em resposta a diversos fatores ambientais, químicos e biológicos. Portanto, agentes de hipopigmentação confirmados por esses métodos in vitro podem não ter efeitos significativos na pele humana in vivo.

Em resumo, esses protocolos são um passo inicial importante na triagem de teste compostos por seus efeitos inibitórios na melanogênese. Sugerimos que estes métodos podem explicar não só os efeitos inibitórios na melanogênese, mas também o mecanismo envolvido. Depois de compostos bioativos candidatos são identificados, outros testes podem levar a estudos dos mecanismos biológicos ou aplicações comerciais, seguidas por uso in vivo.

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Disclosures

Os autores têm sem divulgações de relatório.

Acknowledgments

Este trabalho foi financiado pelo Instituto de Coreia de planejamento e avaliação de tecnologia em alimentos, agricultura e silvicultura (IPET) através do programa de desenvolvimento de tecnologia agro-Bioindustry, financiado pelo Ministério da agricultura, alimentação e Assuntos rurais (MAFRA ) (116159-02-2-WT011) e escola de Ciências da vida e biotecnologia para BK21 PLUS, Universidade de Coreia.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3,4-Dihydroxy-l-phenylalanine Sigma D9628
Ammonium hydroxide solution Sigma #320145
Arbutin Fluka #10960
DMEM HyClone SH30243.01
FBS HyClone SH30084.03
Formalin Yakuri Pure Chemicals #16223 37%
Gold chloride American MasterTech AHG0226 0.10%
HCl Samchun chemical H0255
KCl Bio basic Canada Inc. PB0440
KH2PO4 Sigma #60218
Na2HPO4 J.T.Baker #3817-01
NaCl Duksan pure chemicals #81
NaOH Sigma 655104
Nuclear fast red Merck 100121 Nuclear fast red 0.1% in 5% aluminum sulfate.
Penicillin and streptomycin solution HyClone SV30010
Silver nitrate Duksan Pure Chemicals #900
Sodium phosphate dibasic (Na2HPO4) J.T. Baker #3817-01
Sodium phosphate monobasic (Na2HPO4) Sigma S5011
Sodium thiosulfate pentahydrate Duksan Pure Chemicals #2163
Tris(hydroxymethyl)aminomethane Bio Basic Canada TB0196
Triton X-100 Union Carbide T8787
Tyrosinase from mushroom Sigma T3824 25 KU

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bonaventure, J., Domingues, M. J., Larue, L. Cellular and molecular mechanisms controlling the migration of melanocytes and melanoma cells. Pigment Cell & Melanoma Research. 26 (3), 316-325 (2013).
  2. Brenner, M., Hearing, V. J. The protective role of melanin against UV damage in human skin. Photochemistry and Photobiology. 84 (3), 539-549 (2008).
  3. Galvan, I., Solano, F. Melanin chemistry and the ecology of stress. Physiological and Biochemical Zoology. 88 (3), 352-355 (2015).
  4. Burger, P., Landreau, A., Azoulay, S., Michel, T., Fernandez, X. Skin whitening cosmetics: Feedback and challenges in the development of natural skin lighteners. Cosmetics. 3 (4), 36 (2016).
  5. Cooksey, C. J., et al. Evidence of the indirect formation of the catecholic intermediate substrate responsible for the autoactivation kinetics of tyrosinase. Journal of Biological Chemistry. 272 (42), 26226-26235 (1997).
  6. Ando, H., Kondoh, H., Ichihashi, M., Hearing, V. J. Approaches to identify inhibitors of melanin biosynthesis via the quality control of tyrosinase. Journal of Investigative Dermatology. 127 (4), 751-761 (2007).
  7. Gillbro, J. M., Olsson, M. J. The melanogenesis and mechanisms of skin-lightening agents - existing and new approaches. International Journal of Cosmetic Science. 33 (3), 210-221 (2011).
  8. Passeron, T., Coelho, S. G., Miyamura, Y., Takahashi, K., Hearing, V. J. Immunohistochemistry and in situ hybridization in the study of human skin melanocytes. Experimental Dermatology. 16 (3), 162-170 (2007).
  9. Lee, J. H., et al. Momilactione B inhibits protein kinase A signaling and reduces tyrosinase-related proteins 1 and 2 expression in melanocytes. Biotechnology Letters. 34 (5), 805-812 (2012).
  10. Jun, H. J., et al. Dual inhibitions of lemon balm (Melissa officinalis) ethanolic extract on melanogenesis in B16-F1 murine melanocytes: inhibition of tyrosinase activity and its gene expression. Food Science and Biotechnology. 20 (4), 1051-1059 (2011).
  11. Jun, H. J., et al. p-Coumaric acid inhibition of CREB phosphorylation reduces cellular melanogenesis. European Food Research and Technology. 235 (6), 1207-1211 (2012).
  12. Jun, H. J., et al. Dual inhibition of γ-oryzanol on cellular melanogenesis: inhibition of tyrosinase activity and reduction of melanogenic gene expression by a protein kinase a-dependent mechanism. Journal of Natural Products. 75 (10), 1706-1711 (2012).
  13. Choi, Y. M., et al. Effects of the isoflavone puerarin and its glycosides on melanogenesis in B16 melanocytes. European Food Research and Technology. 231 (1), 75-83 (2010).
  14. Cho, B. R., Jun, H. J., Thach, T. T., Wu, C., Lee, S. J. Betaine reduces cellular melanin content via suppression of microphthalmia-associated transcription factor in B16-F1 murine melanocytes. Food Science and Biotechnology. 26 (5), 1391-1397 (2017).
  15. Overwijk, W. W., Restifo, N. P. B16 as a mouse model for human melanoma. Current Protocols in Immunology. , CHAPTER 20, Unit 20.1 (2001).
  16. Virador, V. M., Kobayashi, N., Matsunaga, J., Hearing, V. J. A standardized protocol for assessing regulators of pigmentation. Analytical Biochemistry. 270 (2), 207-219 (1999).
  17. D'Mello, S. A. N., Finlay, G. J., Baguley, B. C., Askarian-Amiri, M. E. Signaling pathways in melanogenesis. International Journal of Molecular Sciences. 17 (7), 1144 (2016).
  18. Hou, L., Panthier, J. J., Arnheiter, H. Signaling and transcriptional regulation in the neural crest-derived melanocyte lineage: interactions between KIT and MITF. Development. 127 (24), 5379-5389 (2000).
  19. Hedley, S. J., Gawkrodger, D. J., Weetman, A. P., MacNeil, S. α-MSH and melanogenesis in normal human adult melanocytes. Pigment Cell Research. 11 (1), 45-56 (1998).
  20. Hu, D. N. Methodology for evaluation of melanin content and production of pigment cells in vitro. Photochemistry and Photobiology. 84 (3), 645-649 (2008).
  21. Carriel, V. S., et al. A novel histochemical method for a simultaneous staining of melanin and collagen fibers. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 59 (3), 270-277 (2011).

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Bioquímica edição 145 hipopigmentação melanogênese atividade de tirosinase conteúdo de melanina os melanócitos mancha de Fontana-Masson
Quantificação de hipopigmentação atividade In Vitro
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Kim, Y. J., Kim, M. J., Kweon, D.More

Kim, Y. J., Kim, M. J., Kweon, D. K., Lim, S. T., Lee, S. J. Quantification of Hypopigmentation Activity In Vitro. J. Vis. Exp. (145), e58185, doi:10.3791/58185 (2019).

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