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哺乳類のメラニン生成の遺伝的および非遺伝的調節機構

研究課題

研究課題/領域番号 12670844
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 皮膚科学
研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

伊藤 祥輔  藤田保健衛生大学, 衛生学部, 教授 (70121431)

研究分担者 広部 知久  放射線医学総合研究所, 放射線障害研究グループ, チームリーダ (10111238)
若松 一雅  藤田保健衛生大学, 衛生学部, 助教授 (80131259)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードマウス / ブラック / ピンクアイドダイリューション / メラノサイト / メラノソーム / チロシン / メラニン / エンドセリン / アグチ / チロシナーゼ
研究概要

マウス毛色遺伝子の中でアグチ遺伝子の機能を調べるためC57BL/10JHir系統のブラックおよびコンジェニック系統のC57BL/10JHir-A/Aのアグチのマウスの皮膚より表皮メラノサイトを初代培養して、その増殖および分化活性を比較した。その結果、アグチではブラックに比べ表皮メラノサイトの増殖活性もメラニン生成能も変わらなかった。しかしながら、アグチのメラノサイトでは、ブラックのメラノサイトに比べ成熟した第IV期メラノソームの割合が著しく減少していた。培養液中のユーメラニンおよびフェオメラニンおよびそれらの前駆体の量にブラックとアグチで差がなかった。これらのことからアグチ遺伝子は、表皮メラノサイトにおける最終的なメラノソームの成熟化に関与していると考えられる。また、ブラックおよびアグチのマウスから皮膚を経日的に採取し、トリプシンを用いて表皮と真皮に分け、それぞれのユーメラニン、フェオメラニン量を測定した。その結果、生後3.5、5.5日のアグチの表皮においてはブラックの表皮に比べ有意にフェオメラニン量が高かった(5.5日では約100倍)。3.5、5.5日の皮膚の表皮と真皮をトリプシンで分け、それぞれをRT-PCR法でアグチ遺伝子の発現を調べたところ、真皮には発現が見られたが、表皮には見られなかった。これらの結果からアグチタンパク質は表皮では発現されず、真皮で合成されたアグチタンパク質が表皮に浸透し表皮メラノサイトのフェオメラニン合成を誘導すると考えられる。
一方、ピンクアイドダイリューション遺伝子の機能を調べるために、C57BL/10JHir-p/pのマウスの皮膚より表皮メラノサイトを初代培養した。ピンクアイドダイリューションのメラノサイトはほとんどメラニンの生成がみられず、増殖活性も低かった。メラニンの原材料であるL-チロシンを加えるとメラニンの合成が始まり、培養液にエンドセリン(ET)-1,ET-2,あるいはET-3を加えるとメラノブラストの増殖活性が回復した。また、ピンクアイドダイリューションのメラノサイトはL-チロシンを加えて培養すると培養液中にユーメラニンおよびその前駆体を多く放出することがわかった。これらの結果から、ピンクアイドダイリューションマウスでは、メラノサイトの増殖に関しては、組織環境からのL-チロシンやエンドセリンの供給に異常があり、分化に関してはユーメラニンやその前駆体のメラノソーム内での保持機構に異常があると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] C.Kowalczuk: "Effects of increased intra-cellular melanin concentration on survival of human melanoma cells exposed to different wavelengths of ultrviolet radiation"Int.J.Radiat.Biol.. 8・77. 883-889 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.M.Virador: "Influence of α-melanocyte-stimulating hormone and ultraviolet radiation on the transfer of melanosomes to keratinocytes"FASEB.J.. 16. 105-107 (2001)

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  • [文献書誌] J.Ancans: "Melanosomal pH controls rate of melanogenesis, eumelanin/pheomelanin ratio and melanosome mutation in melanocytes and melanoma cells"Exp.Cells.Res.. 268. 26-35 (2001)

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  • [文献書誌] K.Wakamatsu: "(Mini Review) Chemical analysis of melanin pigments"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 2. 545-550 (2001)

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  • [文献書誌] K.Wakamatsu: "Usefulness of 4-amino-3-hydroxyphenylalanine as a specific marker of pheomelanin"Pigment Cell Res.. 15(in press). (2002)

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  • [文献書誌] K.Wakamatsu: "Review, Innovative Technology, Advanced chemical methods in melanin determination"Pigment Cell Res.. 15(in press). (2002)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "ACTH4-12 LS the minimal message sequence required to induce the differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free Primary culture"J.EXP.ZOOL.. 286(6). 632-640 (2000)

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  • [文献書誌] T.Kunisada: "Keratinocyte expression of transgenic hepatocyte growth factor affects melanocyte development, landing to dermal melanocytosis"Mech.Dev.. 94(1/2). 67-78 (2000)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "Endothelins are involved in regulation the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free primary culture"J.Invest.Dermatol.Symp.Proc.. 6(S1). 25-31 (2001)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "Effects of genic substitution at the pink-eyed dilution Locus on the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in vivo and in vitro"J.Exp.Zool.. 292(4). 351-366 (2002)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "Stimulation of the proliferation and differentiation of mouse pink-eyed dilution epidermal melanocytes by excess tyrosine in serum-free primary culture"J.Cell.Physiol.. 191(6)(in press). (2002)

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  • [文献書誌] L.Lamoreux: "Interaction of major color gene-functions in mice as studied by chemical analysis of eumelanin and pheomelanin"Pigment Cell Res.. 14. 23-31 (2001)

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  • [文献書誌] S.Ito: "Cyclic oscillation in melanin composition within hairs of baboons"Pigment Cell Res.. 14. 180-184 (2001)

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  • [文献書誌] T.M.Gunn: "Molecular and phenotypic analysis of attractin mutant mice"Genetics. 158. 1683-1695 (2001)

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  • [文献書誌] 若松一雅: "色素細胞-メラニンの構造とその機能"慶応大学出版会 松本二郎・溝口昌子編. 16 (2001)

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  • [文献書誌] 広部 知久: "色素細胞-メラノサイトの増殖・分化に働く外的要因・培養系での解析から"慶応大学出版会 松本二郎・溝口昌子編. 11 (2001)

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  • [文献書誌] T. Hirobe: "ACTH4-12 is the minimal message sequence required to induce the differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free primary culture."J. Exp. Zool. 286. 632-640 (2000)

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  • [文献書誌] T. Kunisada: "Keratinocyte expression of transgenic hepatocyte growth factor affects melanocyte development, leading to dermal melanocytosis."Mech. Dev.. 94. 67-78 (2000)

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  • [文献書誌] C. Kowalczuk: "Effects of increased intra-cellular melanin concentration on survival of human melanoma cells exposed to different wavelength of ultraviolet radiaiton."Int. J. Radiat. Biol.. 77. 883-889 (2001)

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  • [文献書誌] V. M. Virador: "lnfluence of α-melanocyte-stimulating hormone and ultraviolet radiation on the transfer of melanosomes to keratinocytes."FASEB J.. 16. 105-107 (2001)

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  • [文献書誌] J. Ancans: "Melanosomal pH controls rate of melanogenesis, eumelanin/pheomelanin ratio and melanosome mutation in melanocytes and melanoma cells."Exp. Cell Res.. 268. 26-35 (2001)

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  • [文献書誌] K. Wakamatsu: "(Mini Review) Chemical analysis of melanin pigments."ITE Letters on Batteries. New Technologies & Medicine. 2. 545-550 (2001)

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  • [文献書誌] T. Hirobe: "Endothelins are involved in regulating the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free primary culture."J. Invest, Dermatol. Symp. Proc.. S1 (6). 25-31 (2001)

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  • [文献書誌] L. Lamoreuxi: "Interaction of major color gene functions in mice as studied by chemical analysis of eumelanin and pheomelanin."Pigment Cell Res.. 14. 23-31 (2001)

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  • [文献書誌] S. Ito: "Cyclic oscillations in melanin composition within hairs of baboons."Pigment Cell Res.. 14. 180-184 (2001)

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  • [文献書誌] T. M. Gunn: "Molecular and phenotypic analysis of attractin mutant mice."Genetics. 158. 1683-1695 (2001)

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  • [文献書誌] T. Hirobe: "Effects of genie substitution at the pink-eyed dilution locus on the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in vivo and in vitro."J. Exp. Zool.. 292. 351-366 (2002)

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  • [文献書誌] R. Miltenberger: "Molecular and phenotypic analysis of 27 hotnozygous-viable recessive alleles at the mouse agouti locus."Genetics. 160. 659-674 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Wakamatsu: "Usefulness of 4-amino-3-hydroxyphenylalanine as a specific marker pheomelanin."J Pigment Cell Res.. 15 (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Wakamatsu: "Review. Innovative Technology. Advanced chemical methods in melanin determination."J Pigment Cell Res.. 15 (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hirobe: "Stimulation of the proliferation and differentiation of mouse pink-eyed dilution"J. Cell Physiol.. 191 (in press). (2002)

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  • [文献書誌] C.Kowalczuk: "Effects of increased intra-cellular melanin concentration on survival of human melanoma cells exposed to different wavelengths of ultraviolet radiation"Int.J.Radiat.Biol. 8・77. 883-889 (2001)

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  • [文献書誌] V.M.Virador: "Influence of α-melanocyte-stimulating hormone and ultraviolet radiation on the transfer of melanosomes to keratinocytes"FASEB J.. 16. 105-107 (2001)

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  • [文献書誌] J.Ancans: "Melanosomal pH controls rate of melanogenesis, eumelanin/pheomelanin ratio and melanosome mutation in melanocytes and melanoma cells"Exp.Cell Res.. 268. 26-35 (2001)

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  • [文献書誌] K.Wakamatsu: "(Mini Review) Chemical analysis of melanin pigments"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 2. 545-550 (2001)

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  • [文献書誌] K.Wakamatsu: "Review. Innovative Technology. Advanced chemical methods in melanin determination"Pigment Cell Res.. 15(in press). (2002)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "Effects of genic substitution at the pink-eyed dilution locus on the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in vivo and in vitro"J.Exp.Zool.. 4・292. 351-366 (2002)

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  • [文献書誌] T.Hirobe: "Stimulation of the proliferation and differentiation of mouse pink-eyed dilution epidermal melanocytes by excess tyrosine in serum-free primary culture."J.Cell Physiol. 6・191(in press). (2002)

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  • [文献書誌] S.Ito: "Cyclic oscillations in melanin composition within hairs of baboons"Pigment Cell Res.. 14. 180-184 (2001)

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  • [文献書誌] T.M.Gunn: "Molecular and phenotypic analysis of attractin mutant mice"Genetics. 158. 1683-1695 (2001)

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  • [文献書誌] 若松 一雅: "「色素細胞-神経冠からの発生・分化の遺伝子機構からの色素性疾患への対応を探る」メラニンの構造とその機能"慶応大学出版会 松本二郎・溝口昌子編. 16 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 広部 知久: "「色素細胞-神経冠からの発生・分化の遺伝子機構からの色素性疾患への対応を探る」メラノサイトの増殖・分化に働く外的要因-培養系での解析から"慶応大学出版会 松本二郎・溝口昌子編. 11 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hirobe and H.Abe: "ACTH4-12 is the minimal message sequence required to induce the differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free primary culture"Journal of Experimental Zoology. 286・6. 632-640 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kunisada,H.Yamazaki,T.Hirobe et al.: "Keratinocyte expression of transgenic hepatocyte growth factor affects melanocyte development, leading to dermal melanocytosis"Mechanism of Development. 94 1/2. 67-78 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hirobe: "Endothelins are involved in regulating the proliferation and differentiation of mouse epidermal melanocytes in serum-free primary culture"Journal of Investigative Dermatology. (in press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Suto,K.Wakamatsu,H.Yamanaka et al.: "Quantitative trait loci that modify the sootiness of yellow pigmentation in KK-A^y/a mice"Mammalian Genome. 11. 639-644 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] AL.Lehman,WK.Silvers,N.Puri,K.Wakamatsu et al.: "The under white (UW) locus acts autonomously and neduces the production of melanin"Journal of Investigative Dermatology. 115. 601-606 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] ML.Lamoreux,K.Wakamatsu,S.Ito: "Interaction of major coat Color gene functions in mice as studied by chemical analysis of eumelanin and Pheomelanin"Pigment Cell Research. 14. 23-31 (2001)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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