大家都知道这样的现象：切开一个苹果后，它会快速失去它诱人的白色，这让很多小孩子都不敢下口。尽管这种“生锈”的苹果并非有害，但是我们却不愿意去碰这些“看上去放了很久”的水果，这样每年我们都会丢掉相当一部分数量的新鲜水果。

维也纳大学的化学生物物理学系的 Matthias Pretzler解释说：“这种难看的颜色之所以产生是因为发生了一个化学反应。该化学反应是由酪氨酸酶催化发生的，事实上，这种棕色反应是植物的一个防御机制。有很多毛毛虫，肚子里有很多东西，却被饿死了，其原因就在于他们不能消化那些由酪氨酸激酶催化产生的物质。Matthias Pretzler，他和他的同事参与了第一个植物酪氨酸酶的结构解析，同时也是Annette Rompel的项目负责人。该研究成果目前已刊登在国际知名期刊《德国应用化学》（应用化学）。

从蘑菇到核桃叶

Annette Rompel已经在试图从核桃叶中分离和純化酪氨酸酶。他说：“酪氨酸酶，是一种含有金属的酶，能催化酚类的氧化。Annette Rompel小组已经对该酶进行了超过20年的研究。酪氨酸酶也参与了人类黑色素的形成过程，所以它也赋予了人类棕色的皮肤。在上世纪90年代，我们拿这种酶还没有什么办法，但是随着现代色谱技术和晶体学方法的产生，我们对这个酶的认识也越来越深入。”

2014年，研究人员成功对蕈类 中的酪氨酸酶进行了鉴定和晶体学研究。现在，核桃叶中的酪氨酸酶成为了研究的中心。她解释说：“核桃叶 能够让皮肤呈棕色，这就证明它们中具有高含量的酪氨酸酶，这就为我们的研究提供了一个丰富的资源。”

新发现将推翻旧理论

基于对核桃叶中的酪氨酸酶晶体的研究，研究人员推翻了一个常见理论。酪氨酸酶，属于多酚氧化酶酶类。该酶催化了黑色素形成的头两个反应（羟基化和氧化）。Matthias  Pretzler说：“除了酪氨酸酶，还有一种发现于植物中的儿茶酚氧化酶，但是该酶仅能催化第二个反应，即氧化反应。”

仅从结构上而言，这两种酶非常相似。 “那么问题就来了，为什么它们所能催化的反应各不相同”Aleksandar Bijelic补充说。以前认为酪氨酸酶与儿茶酚氧化酶的不同仅在于一个氨基酸。这个氨基酸位于儿茶酚氧化酶活动中心，就像一个“塞子”一样，负责不同的反应。但是根据后来维也纳大学的研究人员对植物中首个酪氨酸酶进行结晶结构分析，他们发现植物中的这两种酶类都包含这个氨基酸“塞子”。博士研究生说：“我们得出了这样的结论，我们必须改变关于这两个酶的观点。”

打开新视角

相应地，我们将我们的目光从活性中心转移到酶结构中更远的区域。项目负责人说：“我们的假设是这样的，无论在酪氨酸酶中是否存在这个“塞子”，某些类型的前定位反应就已经开始，这样的结果就是允许底物集聚到活性中心而后被酪氨酸酶催化。”

因此，研究人员将目光聚焦于酶活性中心的入口处的氨基酸。事实上，我们认识到这些位置的氨基酸较我们之前的猜测发挥了更为重要的作用。

认识基本原理

 Annette Rompel说：“多年来，致力于酪氨酸酶的研究人员一直被一个问题困扰着:为什么酪氨酸酶总能让你获得一些意想不到的反应产物？即使你用相同的底物去反应，总是能得到不同的产物。”她的研究目的是了解这个问题背后的原理。也就是酪氨酸酶真正的功能。如果这能成功，那我们就能去阻止那些苹果的“生锈”。

抑制褐变反应

该研究小组已经开始了它的下一个实验项目，以真正的去解决这个问题，并且找到一种无害的手段来控制酪氨酸酶。为了这一目的，我们必须知道这个酶是怎样激活的。”研究人员解释,我们必须找到酪氨酸酶的开关，这个开关对于该酶的沉默和激活有着关键作用。

Annette Rompel补充说“如果我们成功地抑制了激活步骤的第一步，这将是科学史上的一个巨大成功。即使你把香蕉挤坏在了包里，这将意味着一个它也不会变黄，不过，香蕉当然会腐烂，并且极有可能腐烂得更快”