硬骨魚類色素胞に対する黒色素凝集ホルモン(MCH)の作用機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04640674
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 大島 範子 東邦大学, 理学部, 教授 (70057735)
• 研究分担者: 杉本 雅純 東邦大学, 理学部, 講師 (20235899) ; 藤井 良三 東邦大学, 理学部, 教授 (10045354)
• キーワード: 黒色素凝集ホルモン(MCH) / 黒色素胞 / 赤色素胞 / MCH受容体 / サイクリックAMP / カルシウムイオン / プロティンキナーゼC / MCHフラグメント

研究概要

本年度はメラニン顆粒凝集効果を、さらにMCHのフラグメントを用いて比較検討した。MCHは1-17番の17個のアミノ酸より成るが、アミノ酸が5-17番(フラグメント(5-17))、1-15番(フラグメント(1-15))、5-15番(フラグメント(5-15))、1-14番(フラグメント(1-14))のものを使用し、これらはいずれも5番と14番のシスティンどうしがジスルフィド結合している点は、インタクトなMCHと同様のものである。これらに加えて、S-S結合のない直鎖フラグメント(1-14)も使用した。その結果、活性はMCH>フラグメント(5-17)≧フラグメント(1-15)>フラグメント(5-15)>フラグメント(1-14)の順であり、直鎖フラグメント(1-14)は活性が全くないことがわかった。従って、MCHの顆粒拡散作用には5-14番のサイクリックな部分が必須であり、しかも15番のトリプトファンがかなり重要であること、また顆粒凝集後の再拡散には完全なMCHが要求されることが示された。受容体には2つのタイプがあると推察される(各々,凝集、拡散の仲介)。
MCHは実験した全ての黒色素胞において顆粒凝集を誘起するのに対して、赤色素胞では有効な場合と、無効な場合とがあり、たとえ有効な場合でも、黒色素胞に比べて10-100倍も高い濃度を要求することがわかり、やはり、その名のとおり、本来、黒色素(メラニン)を凝集させる役割を担うホルモンと結論された。
MCHが黒色素胞に作用した場合の、細胞内二次メッセンジャーの濃度をRadio Immuno Assayにより測定したところ、10nM MCH(メラニン凝集)ではサイクリックAMP量はコントロールの約55%に、10μM MCH(メラニン凝集後、再拡散)では126%に変化していた。一方、Ca^<2+>やプロティンキナーゼCの関与を調べた結果、前者はほとんど関わっておらず、後者はメラニン顆粒凝集を多少促進していることが示され、結局、サイクリックAMPの関与が大きいことがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Sugimoto,M.,Kawamura,T.,Fujii,R.and Oshima,N.: "Changes in the responsiveness of melanophores to electrical nervous stimulation after prolonged background adaptation in the medaka,Oryzias latipes." Zool.Sci.11. 39-44 (1994)
• [文献書誌] Goda,M.,Toyohara,J.,Visconti,M.A.,Oshima,N.and Fujii,R.: "The blue coloration of the common surgeonfish,Paracanthrus hepatus-I.Morphological features of chromatophores." Zool.Sci.11. 527-535 (1994)
• [文献書誌] Sugimoto,M.and Oshima,N.: "Changes in adrenergic innervation to chromatophores during prolonged background adaptation of the medaka,Oryzias latipes." Pigment Cell Res.(in press). (1995)
• [文献書誌] Fujii,R.and Oshima,N.: "Factors influencing motile activities of fish chromatophores." In:Advances in Comparative and Environmental Physiology Gilles,R.ed.),Springer-verlag,Berlin. Vol.20. 1-54 (1994)