Melanogenese

Die Synthese von Eumelanin beginnt mit der vermehrten Expression und Aktivierung des Enzyms Tyrosinase (TYR). Sie wird im endoplasmatischen Retikulum synthetisiert, im Golgi-Apparat gesammelt und von dort in Endosomen abgeschnürt. In diesen Zellorganellen, die man auch Prämelanosomen nennt, reichert sich die Aminosäure Tyrosin an. Sie wird durch die Tyrosinase in L-Dopa umgewandelt. L-Dopa wird zu Dopachinon oxidiert, das sich eigenständig in Dopachrom umwandelt. In zwei weiteren Schritten entsteht durch die katalytische Aktivität der Dopachrom-Tautomerase (DCT) und der DHICA-Oxidase (TYRP1) das Endprodukt Eumelanin. Es handelt sich dabei um ein Copolymer aus verschiedenen Indolverbindungen, dessen exakte Struktur bislang (2024) nicht geklärt ist.

Bei der Synthese von Phäomelanin bildet sich aus Dopachinon und Cystein Cysteinyldopa, das durch Oxidation und Polymerisation zum fertigen Pigment wird.

Im Verlauf der Melaninsynthese kommt es zur Reifung der Prämelanosomen. Sie verlieren ihre Binnenstruktur und werden jetzt als Melanosomen bezeichnet. Die reifen Melanosomen migrieren in die Zytoplasmaausläufer der Melanozyten und werden an die benachbarten Zellen, z.B. Keratinozyten, abgegeben. Diese Zellen nehmen die Melanosomen auf und lagern sie in ihrem Zytoplasma ein.