La tyrosine hydroxylase est impliquée dans la conversion de la phénylalanine en dopamine. En tant qu'enzyme limitant la vitesse de synthèse des catécholamines, la tyrosine hydroxylase joue un rôle clé dans la physiologie des neurones adrénergiques. La tyrosine hydroxylase est régulièrement utilisée comme marqueur des neurones dopaminergiques, ce qui est particulièrement pertinent pour la recherche sur la maladie de Parkinson.
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