ユーメラニンおよびフェオメラニンの紫外線による分解過程の解明とその生理的意義

• 研究課題/領域番号: 26461705
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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, その他部局等, 名誉教授 (70121431)
• 研究分担者: 若松 一雅 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 教授 (80131259)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: メラニン / 紫外線 / ユーメラニン / フェオメラニン / UVA

研究成果の概要

メラニンには黒色のユーメラニン（EM）と赤褐色のフェオメラニン（PM）の２型がある。本研究は、両型のメラニンの紫外線(UV)-A（および可視青色光）による分解過程およびその生理的意義の解明を目的とした。EMのモデルとしてのDHICAメラニンについて、UVAにより酸化されてキノン体となり、さらに酸化されて特異的分解産物を生じるが、これらの過程において、スーパーオキサイドラジカルおよび一重項酸素が生じることを示した。さらに、合成EMおよびPMについて、300-550 nmの光照射により前記の活性酸素を生じるが、メラニンにより速やかに捕捉されることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Jagiellonian University(ポーランド)
• [国際共同研究] Beiersdorf AG(ドイツ)
• [国際共同研究] Jagiellonian University(ポーランド)
• [国際共同研究] Beiersdorf AG(ドイツ)
• [雑誌論文] Tyrosinase-catalyzed oxidation of the leukoderma-inducing agent raspberry ketone produces (E)-4-(3-oxo-1-butenyl)-1,2-benzoquinone (2017)
  • 著者名/発表者名: S Ito, M Hinoshita, E Suzuki, M Ojika, K Wakamatsu
  • 雑誌名: Chem Res Toxicol 巻: 30 ページ: 859-848
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pheomelanogenesis is promoted at a weakly acidic pH (2017)
  • 著者名/発表者名: K Wakamatsu, A Nagao, M Watabe, K Nakao, S Ito
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 30 ページ: 372-377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantifying variation in human scalp hair fiber shape and pigmentation (2016)
  • 著者名/発表者名: T Lasisi, S Ito, K Wakamatsu, CN Shaw
  • 雑誌名: Amer J Phys Anthropol 巻: 160 号: 2 ページ: 341-352
  • DOI: 10.1002/ajpa.22971
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of shell colour pigments in marine snails Calculus pharaonius and C. margaritarius (Trochoidea; Gastropoda) (2016)
  • 著者名/発表者名: ST Williams, S Ito, K Wakamatsu, T. Goral, NP Edwards, RA Wogelius, T Henkel, LFC de Oliveira, LF Maia, S Strekopytov, T Jeffries, DI Speiser, JT Marstin
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: 1-25
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Elemental characterization of melanin in feathers via synchrotron X-ray imaging and absorption spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: NP Edwords, A van Veelen, J Anne, PL Manning, U Bergmann, WI Sellers, VM Egerton, D Sokoras, R, Anoso-Mori, K Wakamatsu, S Ito, RA Wogelius
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/srep34002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High brood patch temperature of less colorful, less pheomelanic female barn swallows Hirundo rustic (2016)
  • 著者名/発表者名: M Hasegawa, E Arai, S Ito, K Wakamatsu
  • 雑誌名: Ibis 巻: 158 ページ: 808-820
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerobic photo reactivity of synthetic eumelanins and pheomelanins: generation of singlet oxygen and superoxide anion (2016)
  • 著者名/発表者名: G Szewczyk, A Zadlo, M Sarna, S Ito, K Wakamatsu, T Sarna
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 29 号: 6 ページ: 669-678
  • DOI: 10.1111/pcmr.12514
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rhododenol-induced leukoderma in a mouse model mimicking Japanese skin (2016)
  • 著者名/発表者名: Y Abe, K Okura, M Kawaguchi, Y Hozumi, H Aoki, T Kunisada, S Ito, K Wakamatsu, K Matsunaga, T Suzuki
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 81 ページ: 35-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] The metabolic fate of oath-quinones derived from catecholamine metabolites (2016)
  • 著者名/発表者名: S Ito, Y Yamanaka, M Ojika, K Wakamatsu
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 17
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Roles of reactive oxygen species in UVA-induced oxidation of 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid-melanin as studied by differential spectrophotometric method (2016)
  • 著者名/発表者名: S Ito, M Kukita, S Koike, G Szewczyk, M Sarna, A Zadlo, T Sarna, K Wakamatsu
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 29 号: 3 ページ: 340-351
  • DOI: 10.1111/pcmr.12469
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dominant red coat color in Holstein cattle is associated with a messiness mutation in the costumer protein complex, subunit alpha (COPA) gene (2015)
  • 著者名/発表者名: B Dorshorst, C Henegar, X Liao, et al.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 6 ページ: e0128969-e0128969
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0128969
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An insect with selective control of egg coloration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Abram, P. K., Guerra-Grenier, E., Després-Einspenner, M-L., Ito, S., Wakamatsu, K., Boivin, G., Brodeur, J.
  • 雑誌名: Curr. Biol. 巻: 25 号: 15 ページ: 2007-2011
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.06.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Norepinephrine and its metabolites are involved in the synthesis of neuromelanin derived from the locus coeruleus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu, K., Tabuchi, K., Ojika, M., Zucca, F. A., Zecca, L., Ito, S.
  • 雑誌名: J. Neurochem. 巻: 135 号: 4 ページ: 768-776
  • DOI: 10.1111/jnc.13237
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A convenient screening method to differentiate phenolic skin whitening tyrosinase inhibitors from leukoderma-inducing phenols. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito, S., Wakamatsu, K.
  • 雑誌名: J. Dermatol. Sci. 巻: 80 号: 1 ページ: 18-24
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of rhododendron and its metabolic products on melanocytic cell growth (2015)
  • 著者名/発表者名: M Okura, T Yamashita, Y Ishii-Osai, M Yoshikawa, Y Sumikawa, K Wakamatsu, S Ito
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 80 号: 2 ページ: 142-149
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2015.07.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chemical analysis of constitutive pigmentation of human epidermis reveals constant eumelanin to pheomelanin ratio (2015)
  • 著者名/発表者名: S Del Bino, S Ito, J Sok, Y Nakanishi, P Bastien, K Wakamatsu, F Bernerd
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 28 号: 6 ページ: 707-717
  • DOI: 10.1111/pcmr.12410
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tyrosinase depletion prevents the maturation of melanosomes in the mouse hair follicle (2015)
  • 著者名/発表者名: EK Paterson, TJ Fielder, GR MacGregor, S Ito, K Wakamatsu, D. Gillen, V. Eby, RE Boissy, AK Ganesan
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The slaty (slt/Dctslt) allele decreases the content of eumelanin, pheomelanin in the mouse hair. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirobe, T., Ito, S., Wakamatsu, K.
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res. 巻: 29 号: 1 ページ: 110-112
  • DOI: 10.1111/pcmr.12427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melanins and melanogenesis: from pigment cells to human health and technological applications (2015)
  • 著者名/発表者名: M d'Ischia, K Wakamatsu, F Cicoira, et al.
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 28 号: 5 ページ: 520-544
  • DOI: 10.1111/pcmr.12393
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tyrosinase-catalyzed metabolism of rhododendron (RD) in B16 melanoma cells: production of RD-pheomelanin and covalent binding with thiol proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: S Ito, M Okura, Y Nakanishi, M Ojika, K Wakamatsu, T Yamashita
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 28 号: 3 ページ: 296-307
  • DOI: 10.1111/pcmr.12363
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Degree of polymerization of 5,6-dihydroxyindole- derived eumelanin from chemical degradation study (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda H, Yoshino K, Wakamatsu K, Ito S, Sota T
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 27 号: 4 ページ: 664-667
  • DOI: 10.1111/pcmr.12254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tyrosinase-catalyzed oxidation of rhododendrol produces 2-methylchromane-6, 7-dione, the putative ultimate toxic metabolite: Implications for melanocyte toxicity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Ojika M, Yamashita T, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 27(5) 号: 5 ページ: 744-753
  • DOI: 10.1111/pcmr.12275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human tyrosinase is able to oxidize both enantiomers of rhododendrol. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Gerwat W, Kolbe L, Yamashita T, Ojika M, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 27(6) 号: 6 ページ: 1149-1153
  • DOI: 10.1111/pcmr.12300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineralized rods and cones suggest colour vision in a 300 Myr-old fossil fish (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, G., Parker, A.R., Hasegawa, Y., Siveter, D.J., Yamamoto, R., Miyashita, K., Takahashi, Y., Ito, s., Wakamatsu, K., Mukuda, T., Matsuura, M., Tomikawa, K., Furutani, M., Suzuki, K., and Maeda, H.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 5920-5920
  • DOI: 10.1038/ncomms6920
  • NAID: 120007016768
  • 査読あり
• [学会発表] ロドデノールユーメラニンは強い酸化促進作用をもつ (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥輔、黄倉真恵、若松一雅、山下利春
  • 学会等名: 第27回日本色素細胞学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜大学サテライトキャンパス、岐阜市
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] N-Acewtylcysteine (NAC)は紫外線によるロドデノールの色素細胞障害性増強効果を軽減する (2016)
  • 著者名/発表者名: 後藤典子、辻本昌理子、永井宏、正木太朗、伊藤祥輔、若松一雅、錦織千佳子
  • 学会等名: 第27回日本色素細胞学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜大学サテライトキャンパス、岐阜市
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] カテコールアミン代謝物のオルトキノン体の反応性の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 若松一雅、山中佑太、田中ひとみ、小鹿一、伊藤祥輔
  • 学会等名: 第27回日本色素細胞学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜大学サテライトキャンパス、岐阜市
  • 年月日: 2016-11-12
• [学会発表] The metabolic fate of oath-quinones derived from catecholamine metabolites (2016)
  • 著者名/発表者名: S Ito, Y Yamanaka, M Ojika, K Wakamatsu
  • 学会等名: 20th European Society of Pigment Cell Research Meeting
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biochemical mechanism of rhododendrol-induced leukoderma (2016)
  • 著者名/発表者名: S Ito
  • 学会等名: 20th European Society of Pigment Cell Research Meeting
  • 発表場所: Milan, Italy
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mechanism of rhododendrol-induced leukoderma (2016)
  • 著者名/発表者名: S Ito
  • 学会等名: Genmedskin 2016
  • 発表場所: New Delhi, India
  • 年月日: 2016-06-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] メラニン産生細胞におけるロドデノールの代謝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥輔
  • 学会等名: 第26回日本色素細胞学会
  • 発表場所: 札幌医科大学（札幌）
  • 年月日: 2015-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] メラニン産生細胞におけるロドデノールの代謝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祥輔
  • 学会等名: 第114回日本皮膚科学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2015-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] Tyrosinase-catalyzed oxidation of rhododendron produces a cyclic quinone, the ultimate toxic metabolite: implications for melanocyte toxicity (2014)
  • 著者名/発表者名: S Ito, M Ojika, T Yamashita, K Wakamatsu
  • 学会等名: The 22nd International Pigment Cell Conference
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-07
• [図書] 色素細胞第２版ー基礎から臨床へー (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本克彦、伊藤祥輔
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会
• [図書] 色素細胞第２版ー基礎から臨床へー (2015)
  • 著者名/発表者名: 若松一雅、伊藤祥輔
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会