Inhibitory Effect of Four Kinds of Keegin-type Phosphomolybdate on Tyrosinase and Melanin Formation and Its Antioxidant Activities

doi:10.7503/cjcu20210527

Abstract

Abstract:

Four kinds of transition metal V substituted Keggin type phosphomolybdate Na₃₊_nPMo_12-_nVnO₄₀（abbreviated as PMo_12-_nV_n）（n=2， 3， 4， 5） were synthesized and characterized. The kinetic enzymatic method suggested that the inhibition type of four compounds on tyrosinase was reversible mixed inhibition， and the number of transition metal vanadium substitution would affect the inhibition effect of tyrosinase. When the enzyme content was 500 U/mL， the inhibition rates of PMo₁₀V₂， PMo₉V₃， PMo₈V₄ and PMo₇V₅ on tyrosinase were （7.046±0.506），（12.128±0.574），（12.362±0.802），（9.860±1.490） mmol/L， respectively. The molecular docking experiment confirmed that there was hydrogen bond and van der Waals force interaction between the compound and tyrosinase. The four compounds did not produce cytotoxic effects on B16 melanoma cells， and could significantly inhibit the production of melanin. In addition， 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2，2-diphenyl-1-（2，4，6-trinitrophenyl）hydrazyl（DPPH） and 2，2'-azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate）（ABTS） free radical scavenging experiments confirmed that polyoxometalates had good antioxidant capacity. What’s more， they have stronger DPPH radical scavenging ability.

Key words: Polyoxometalate, Tyrosinase, Enzyme kinetics, Molecular docking, Melanin, Antioxidant

CLC Number:

O614.5

TrendMD:

SHUAI Die, ZHAO Meijuan, CHEN Bingnian, WANG Li. Inhibitory Effect of Four Kinds of Keegin-type Phosphomolybdate on Tyrosinase and Melanin Formation and Its Antioxidant Activities[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(12): 3579.

Figures/Tables 11

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Compd.	IC₅₀/（mmol·L^-1）	Inhibitory mechanism	Inhibitory type	Inhibitory constant
Compd.	IC₅₀/（mmol·L^-1）	Inhibitory mechanism	Inhibitory type	K_I/（mmol·L^-1）	K_IS/（mmol·L^-1）
PMo₁₁V^［25］	0.522±0.003	Reversible	Competitive	0.172	—
PMo₁₀V₂	7.046±0.506	Reversible	Mixed?type	12.482	66.315
PMo₉V₃	12.128±0.574	Reversible	Mixed?type	15.431	14.013
PMo₈V₄	12.362±0.802	Reversible	Mixed?type	10.870	46.191
PMo₇V₅	9.860±1.490	Reversible	Mixed?type	7.222	4.563

Compd.	IC₅₀/（mmol·L^-1）	Inhibitory mechanism	Inhibitory type	Inhibitory constant
Compd.	IC₅₀/（mmol·L^-1）	Inhibitory mechanism	Inhibitory type	K_I/（mmol·L^-1）	K_IS/（mmol·L^-1）
PMo₁₁V^［25］	0.522±0.003	Reversible	Competitive	0.172	—
PMo₁₀V₂	7.046±0.506	Reversible	Mixed?type	12.482	66.315
PMo₉V₃	12.128±0.574	Reversible	Mixed?type	15.431	14.013
PMo₈V₄	12.362±0.802	Reversible	Mixed?type	10.870	46.191
PMo₇V₅	9.860±1.490	Reversible	Mixed?type	7.222	4.563

Compd.	Force type	Amino acid
PMo₉V₃	Hydrogen bond	His85， His94， His259， Asn260
	van der Waals force	His61， Asn81， Cys83， Thr84， Phe90， His244， Glu256， His263， Phe264， Val283， Ala286， Phe292
PMo₈V₄	Hydrogen bond	His94， His259， Val283， Ala286
	van der Waals force	His61， Cys83， Thr84， His85， Phe90， Asn260， His263， Ala287， Phe292， His295， His296
PMo₇V₅	Hydrogen bond	His259， Asn260
	van der Waals force	His61， Cys83， Thr84， His85， Gly86， Phe90， His244， Val248， His263， Phe264， Gly281， Val283， Phe292

Compd.	Force type	Amino acid
PMo₉V₃	Hydrogen bond	His85， His94， His259， Asn260
	van der Waals force	His61， Asn81， Cys83， Thr84， Phe90， His244， Glu256， His263， Phe264， Val283， Ala286， Phe292
PMo₈V₄	Hydrogen bond	His94， His259， Val283， Ala286
	van der Waals force	His61， Cys83， Thr84， His85， Phe90， Asn260， His263， Ala287， Phe292， His295， His296
PMo₇V₅	Hydrogen bond	His259， Asn260
	van der Waals force	His61， Cys83， Thr84， His85， Gly86， Phe90， His244， Val248， His263， Phe264， Gly281， Val283， Phe292

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