2017 Fiscal Year Annual Research Report
The chemical structural characterization of neuromelanins in human locus coeruleus and its aging process
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15K09794
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
若松 一雅 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 教授 (80131259)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ニューロメラニン / ドーパミン / ウシ血清アルブミン / β-ラクトグロブリン / pro-oxidant活性 / GSH / 過酸化水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト中脳黒質に存在するNMの構造とその生化学を調べることは、パーキン病の発症とその病因の解明において重要な問題である。この不溶性の色素の起源や性質を解明する目的で、NMに似た合成化合物を調製することは有用と考えられる。NMはDAが酸化されたDAキノンに脳内のSHタンパクが結合し、引き続く酸化反応によってタンパク結合型メラニンができることが予想されている 。しかしながら、そのタンパク結合型DAの生化学上の性質はわかっていない。申請者はH27～29年度の科研費において、代表的なSH化合物として、BSA、β-ラクトグロブリンを、DAとチロシナーゼ、又はFe2+イオンやCu2+イオンなどの金属イオンと酸化反応させ、生成する水溶性化合物がpro-oxidant活性を有するかどうかを調べた。まず、モデル化合物として、DPRAとDAのチロシナーゼ酸化を行い、3種類のSH基を介して結合するDPRA-DAを合成できた。この化合物は、DPRAのCys残基がDAに結合していることを機器分析で決定した。次に、BSA、β-ラクトグロブリンとDAとの酸化反応を調べたところ、両者に反応性の違いが見られた。このものを塩酸水解すると、主生成物として5-S-システイニル-DAが得られた。この結合体の構造は、引き続きHPLC-MS/MSおよび1H-NMRで詳細に調べられた。続いて、DPRA-DA、BSA-DA、βラクトグロブリン-DAのメラニンがpro-oxidant活性（酸化促進作用）を有するかどうか調べるために、DA-タンパク結合体のメラニンにGSH添加後、GSSG生成量とGSH減少量、および過酸化水素発生量を測定した。その結果、時間経過後、GSHの減少とGSSGの増加が見られ、過酸化水素の発生を確認した。この結果から、いずれのタンパク-DA結合体メラニンにはpro-oxidant活性があることが初めてわかった。
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[Journal Article] Acid hydrolysis reveals a low but constant level of pheomelanin in human black to brown hair.2018
Author(s)
Ito, S., Miyake, S., Maruyama, S., Suzuki, I., Commo, S., Nakanishi, Y., and Wakamatsu, K.
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Journal Title
Pigment Cell Melanoma Res.
Volume: 31
Pages: 393-403
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] CK1α ablation in keratinocytes induces p53-dependent, sunburn-protective, skin hyperpigmentation.2017
Author(s)
Chang, C-H., Kuo, C-J., Ito, T., Su, Y-Y., Jiang, S-T., Chiou, M-H., Lin, Y-H., Nist, A., Mernberger, M., Stiewe, T., Ito, S., Wakamatsu, K., Alkalay, I., and Ben-Neriah, Y.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
Volume: 114
Pages: E8035-E8044
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The Tyrosinase-Catalyzed Oxidation of the Leukoderma-inducing Agent Raspberry Ketone Produces (E)-4-(3-oxo-1-butenyl)-1,2-benzoquinone.2017
Author(s)
Ito, S., Hinoshita, M., Suzuki, E., Ojika, M., and Wakamatsu, K.
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Journal Title
Chem. Res. Toxicol.
Volume: 30
Pages: 859-868
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] MC1R variants affect the expression of melanocortin and melanogenic genes and the association between melanocortin genes and coloration.2017
Author(s)
San-Jose, LM., Ducrest, A-L., Ducret, V., Simon, C., Richter, H., Wakamatsu, K., and Roulin, A.
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Journal Title
Mol. Ecol.
Volume: 26
Pages: 259-276
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Melanin analysis for hair samples from Japanese patients with Hermansky-Pudlak Syndrome type 1, 4, 6, and 92017
Author(s)
Okamura, K., Araki, Y., Abe, Y., Wakamatsu, K., Tamiya, G., Seishima, M., Umetsu, T., Kato, A., Kawaguchi, M., Hayashi, M., Hozomi, Y., Suzuki, T
Organizer
23rd International Pigment Cell Conference
Int'l Joint Research
