2011 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト脳内に存在するニューロメラニン色素の構造とその生成過程の解明
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21500358
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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, 医療科学部, 教授 (80131259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 祥輔 藤田保健衛生大学, 名誉教授 (70121431)
加藤 好光 藤田保健衛生大学, 医療科学部, 准教授 (20121436)
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| Keywords | ニューロメラニン / ユーメラニン / フェオメラニン / ドーパミン / システイニルドーパミン / パーキンソン病 / 黒質 / 化学分析 |
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| Research Abstract |
ニューロメラニン(NM)の生合成および構造については、まだ未知の部分が多い。今回、DAとCysをさまざまな比率で生理的条件下チロシナーゼ酸化して得られた合成品を用いて、NM生成への酸化の時間経過、およびさまざまな加熱条件下でのNMの生分解を検討した。その結果、NMのベンゾチアジン骨格からベンゾチアゾール骨格への骨格変化が加齢過程(agingprocess)の条件下で生じることを化学分解反応で生成する4-AHPEAとTTCAをHPLC分析することにより証明した。4-AHPEA/PDCA比とTTCA/PDCA比から天然のNMは、DAとCysを2:1比で合成したNMの100℃、8時間加熱したものに近いことがわかった。この研究から得られたメラニン含量は、比色法から11.9%、化学分解法からは3.1-3.5%であり、これらの結果からまだ矛盾することが判明した。比色法の結果は、天然のNM中に加齢を反映するメラニン構造以外にまだ未知の色素が存在することを示唆していた。つづいて、ヒト脳の異なった部位(小脳、脳梁、尾状核、前運動皮質、淡蒼球、青斑核、黒質)から得られた9個のNMを分析したところ、今回初めてNM色素が不溶部分に加えて、1.4-52kDaの分子量でDMSOに可溶な色素が含まれていることを発見した。色素のアミノ酸分析を行ったところ、単離された色素中118.7±36.5μg/mgのアミノ酸を含んでいた。Massスペクトルからこの色素はオリゴマー前駆体からなり、ポリマーの不溶部分に似た組成を有していた。元素分析は色々な脳領域において、異なった組成の比率であるという新しい知見が得られ、NMに3種の別個のタイプがあることがわかった。赤外線スペクトルでは、黒質および青斑核以外の全ての脳領域のNMの間では構造的に著しい相同性が見られた。比較のために、鉄またはタンパク(牛血清アルブミン)を含む合成メラニンを調製し、同じ実験を行った。二次元^1H-^1H-NMR、二次元^1H-^<13>C-NMR、固体^<13>C-NMRおよびHR-MAS (High Resolution Magic Angle Spinning)実験を行ったところ、NM色素の可溶性、不溶性部分の脂質構成成分の有益な情報を得ることができた。光散乱実験ではDMSO可溶部分のtentativeな分子量を測定することができた。
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Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Oculocutaneous albinism 1 minimal pigment type : a case report on the analysis of genotype of an OCA1MP patient2012
Author(s)
Kono, M., Kondo, T., Ito, S., Suzuki, T., Wakamatsu, K, et al
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Journal Title
Br.J.Dermatol.
Volume: 166
Pages: 896-898
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 1-(2,4-Dihydroxyphenyl)-3-(2,4-dimethoxy-3-methylphenyl) propane inhibits melanin synthesis by dual mechanism2011
Author(s)
Niki, Y., Yoshida, M., Ando, H., Wakamatsu, K., et al
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Journal Title
J.Dermatol.Sci.
Volume: 63
Pages: 115-121
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Development and evaluation of antitumor effect of novel NPrCAP-magnetite nanoparticles for chemo-thermo-immunotherapy in malignant melanoma2011
Author(s)
Yoneda, A., Tamura, Y., Nohara, A., Ito, A., Honda, H., et al
Organizer
XX1st International Pigment Cell Conference
Place of Presentation
Bordeaux, France
Year and Date
20110921-20110924
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[Presentation] Introduction of melanoma in situ peptide vaccine by chemotherapy through exploitation of melanogenesis substrate, NPrCAP, and its conjugation with magnetite nanoparticles2011
Author(s)
Jimbow, K., Yoneda, A., Tamura, Y., Osai, Y., Sato, M., et al
Organizer
XX1st International Pigment Cell Conference
Place of Presentation
Bordeaux, France
Year and Date
2011-09-22
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