ユーメラニンおよびフェオメラニンの紫外線による生理的分解過程の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23591659
• 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, 医療科学部, 教授 (80131259)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: メラニン / 紫外線 / 可視光線 / ユーメラニン / フェオメラニン / UVA / UVB

研究概要

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による生理的分解過程の解明を目的とした。ヒト黒色毛と赤毛を用いて、日光紫外線によりEMは分解して遊離のPTCA（ピロール-2,3,5-トリカルボン酸）を生成し、PMはベンゾチアジン体からベンゾチアゾール体に変化することを見出した。つぎに、マウス体毛およびヒト毛髪、合成EMおよびPMにUVAを照射して同様な変化を確認した。ついで、培養メラノサイトおよび網膜色素上皮細胞において、EMがUVAあるいは可視光により架橋構造を形成することを示した。

研究成果

• [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
  • DOI: 10.1111/pcmr.12254
• [雑誌論文] Variants in melanogenesis-related genes associate with skin cancer risk among Japanese populations (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa J, Abe Y, Oiso N, Fukai K, Hozumi Y, Nakamura T, Narita T, Motokawa T, Wakamatsu K, Ito S, Kawada A, Tamiya G, Suzuki T
  • 雑誌名: J Dermatol 巻: 41 ページ: 296-302
• [雑誌論文] Case of Hermansky-Pudlak syndrome 1 patient with milder symptoms in Japanese (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi S, Abe Y, Yamada T, Kawano S, Hozumi Y, Ito S, Suzuki T, Nishigori C
  • 雑誌名: J Dermatol 巻: 41 ページ: 268-270
• [雑誌論文] TLR4 and NLRP3 inflammasome activation in monocytes by N-propionyl cysteaminylphenol- maleimide-dextran (NPCMD) (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizote Y, Wakamatsu K, Ito S, Uenaka A, Ohue Y, Kurose K, Isobe M, Ito A, Tamura Y, Honda H, Yamashita T, Nohara S, Oka M, Jimbow K, Nakayama E
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 73 ページ: 209-215
• [雑誌論文] The mouse brown (b/Tyrp1b) allele does not affect pheomelanin synthesis in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T, Ito S, Wakamatsu K, Kawa Y, Abe H
  • 雑誌名: Zool Sci 巻: 31 ページ: 53-63
• [雑誌論文] Impact of diagenesis and maturation on the survival of eumelanin in the fossil record (2013)
  • 著者名/発表者名: Glass K, Ito S, Wilby PR, Sota T, Nakamura A, Bowers CR., Miller KE, Dutta S, Summons RE, Briggs DEG, Wakamatsu K, Simon JD
  • 雑誌名: Organic Geochem 巻: 64 ページ: 29-37
• [雑誌論文] Neutral pH and copper ions promote eumelanogenesis after the dopachrome stage (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Suzuki N, Takebayashi S, Commo S, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 26 ページ: 817-825
• [雑誌論文] The mouse ruby-eye 2d (ru2d/Hps5ru2-d) allele inhibits eumelanin but not pheomelanin synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T, Ito S, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 26 ページ: 723-726
• [雑誌論文] Nevo Adaptation of pelage color and pigment variations in Israeli subterranean blind mole rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Singaravelan N, Raz S, Tzu S, Belifante S, Pavlicek, Beiles P, Ito S, Wakamatsu K, Eviatar N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e69346
• [雑誌論文] Photoaging of human retinal pigment epithelium is accompanied by oxidative modification of its eumelanin (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Pilat A, Gerwat W, Skumatz CMB, Ito M, Kiyono A, Zadlo A, Nakanishi Y, Kolbe L, Burke JM, Sarna T, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 26 ページ: 357-366
• [雑誌論文] High-performance liquid chromatography estimation of cross-linking of dihydroxyindole moiety in eumelanin (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Wakamatsu K, Glass K, Simon JD
  • 雑誌名: Anal Biochem 巻: 434 ページ: 221-225
• [雑誌論文] Lack of red hair phenotype in a North-African obese child homozygous for a novel POMC-null mutation : hair pigment chemical analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Cirillo G, Miraglia del Giudice E, Ito S, Wakamatsu K, Bizzarri C, Romano A, Grandone A, Perrone L, Cappa M, Marini R
  • 雑誌名: Br J Dermatol 巻: 167 ページ: 1393-1395
• [雑誌論文] Neuromelanins of human brain have soluble and insoluble components with dolichols attached to the melanic structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Engelen M, Vanna R, Bellei C, Zucca FA, Wakamatsu K, Monzani E, Ito S, Casella L, Zecca L
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e48490 (13 p)
• [雑誌論文] Biosynthetic pathway to neuromelanin and its aging process (2012)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu K, Murase T, Zucca FA, Zecca L, Ito S
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 25 ページ: 792-803
• [雑誌論文] Pigment-independent cAMP-mediated epidermal thickening protects against cutaneous UV injury by keratinocyte proliferation (2012)
  • 著者名/発表者名: Timothy SL, Kevin D, Brent S, Wakamatsu K, Ito S, D'Orazio J
  • 雑誌名: Exp Dermatol 巻: 81 ページ: 771-777
• [雑誌論文] A new mutation of mouse Ruby-eye 2, ru2d/Hps5ru-2d inhibits eumelanin synthesis but stimulates pheomelanin synthesis in melanocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T, Wakamatsu K, Ito S
  • 雑誌名: Zool Sci 巻: 29 ページ: 652-661
• [雑誌論文] T-cell recepter repertoires of tumor-infiltrating lymphocytes after hyperthermia using functinalized magnetite nanopartcicles (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Yamaguchi M, Okamoto N, Sanematsu Y, Kawabe Y, Wakamatsu K, Ito S, Honda H, Kobayashi T, Nakayama E, Tamura Y, Okura M, Yamashita T, Jimbow K, Kamihira M
  • 雑誌名: Nanomedicine (London) 巻: 8 ページ: 891-902
• [雑誌論文] Mechanism of putative neo-antigen formation from N-Propionyl-4-S-cysteaminylphenol, a tyrosinase substrate, in melanoma models (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Nishigaki A, Ishii-Osai Y, Ojika M, Wakamatsu K, Yamashita T, Tamura Y, Ito A, Honda H, Nakayama E, Jimbow K
  • 雑誌名: Biochem Pharmacol 巻: 84 ページ: 646-653
• [雑誌論文] N-Propionyl-4-S- cysteaminylphenol induces apoptosis in B16F1 cells and mediated tumor-specific T-cell immune responses in a mouse melanoma model (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishii-Osai Y, Yamashita T, Tamura Y, Sato N, Ito A, Honda H, Wakamatsu K, Ito S, Nakayama E, Okura M, Jimbow K
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 67 ページ: 51-60
• [雑誌論文] UVA-induced degradation of melanins : Fission of indole moiety in eumelanin and conversion to benzothiazole moiety in pheomelanin (2012)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu K, Nakanishi Y, Miyazaki N, Ludger K, Ito S
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 25 ページ: 434-445
• [雑誌論文] Cystinosin is a melanosomal protein that regulates melanin synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiaverini C, Sillard L, Flori E, Ito S, Wakamatsu K, Briganti S, Fontas E, Bernard E, Cailliez M, Cochat P, Foulard M, Guest G, Niaudet P, Picard M, Bernard FX, Antignac C, Ortonne JP, Ballotti R
  • 雑誌名: FASEB J 巻: 26 ページ: 3779-3789
• [雑誌論文] Direct chemical evidence for eumelanin pigment from the Jurassic period (2012)
  • 著者名/発表者名: Glass, K, Ito S, Wilby PR, Sota T, Nakamura A, Bowers CR, Vinther JV, Dutta S, Summons R, Briggs DEG, Wakamatsu K, Simon JD
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci 巻: 109 ページ: 10218-10223
• [雑誌論文] Oculocutaneous albinism 1 minimal pigment type : A case report on the analysis of genotype of an OCA1MP patient (2012)
  • 著者名/発表者名: Kono M, Kondo T, Ito S, Wakamatsu K, Ito S, Tomita Y
  • 雑誌名: Br J Dermatol 巻: 166 ページ: 896-898
• [雑誌論文] Age-dependent changes in eumelanin composition in hairs of various origins (2012)
  • 著者名/発表者名: Commo S, Wakamatsu K, Kozano I, Panhard S, Loussouarn G, Bernard BA, Ito S
  • 雑誌名: Int J Cosmetic Sci 巻: 34 ページ: 102-107
• [雑誌論文] Prediction model validation : normal human pigmentation variation (2011)
  • 著者名/発表者名: Valenzuela RK, Ito S, Wakamatsu K, Brilliant MH
  • 雑誌名: J Forensic Res 巻: 2 (1000139)
• [雑誌論文] Mid-infrared vibration spectroscopic dharacterization of 5,6-dihydroxyindole and eumelanin derived from it (2011)
  • 著者名/発表者名: Hyogo R, Nakamaura A, Okuda H, Wakamatsu K, Ito S, Sota T
  • 雑誌名: Chem Phys Lett 巻: 517 ページ: 211-216
• [雑誌論文] A novel deletion mutation of mouse ruby-eye 2 named ru2d/Hps5ru2-d inhibits melanocyte differentiation and its impaired differentiation is rescued by L-tyrosine (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T, Yoshihara C, Takeuchi S, Wakamatsu K, Ito S, Abe H, Kawa Y, Soma Y
  • 雑誌名: Zool Sci 巻: 28 ページ: 790-801
• [雑誌論文] Inactivation of pmel alters melanosome shape but has only a subtle effect on visible pigmentation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hellström AR, Watt B, Fard SS, Tenza D, Mannström P, Narfström K, Ekesten B, Ito S, Wakamatsu K, Larsson J, Ulfendahl M, Kullander K, Raposo G, Kerje S, Hallböök F, Marks MS, Andersson L
  • 雑誌名: PLos Genet 巻: 7 ページ: e1002285
• [雑誌論文] Increased cysteinyldopa plasma levels hint to melanocyte as stress sensor in psoriasis (2011)
  • 著者名/発表者名: Panzella L, Wakamatsu K, Monfrecola G, Ito S, Ayala F, Napolitano A
  • 雑誌名: Exper Dermatol 巻: 20 ページ: 288-290
• [雑誌論文] The mouse pink-eyed dilution allele of the P-gene greatly inhibits eumelanin, but not pheomelanin synthesis as studied by chemical analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T, Ito S, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 24 ページ: 241-246
• [雑誌論文] Usefulness of alkaline hydrogen peroxide oxidation to analyze eumelanin and pheomelanin in various tissue samples : application to chemical analysis of human hair melanins (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Nakanishi Y, Valenzuela RK, Brilliant MH, Kolbe L, Wakamatsu K
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res 巻: 24 ページ: 605-613
• [雑誌論文] 1-(2,4-Dihydroxyphenyl)-3-(2,4-dimetho xy-3-methylphenyl) propane inhibits melanin synthesis by dual mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Niki Y, Yoshida M, Ando H, Wakamatsu K, Ito S, Harada N, Matsui MS, Yarosh DB, Ichihashi M
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 63 ページ: 115-121
• [学会発表] Neutral pH and copper ions promote eumelanogenesis after the dopachrome stage (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito S
  • 学会等名: 第25回日本色素細胞学会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] Elaboration of chemical degradative approach to characterizing neuromelanins from various brain regions (2013)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu K
  • 学会等名: 第25回日本色素細胞学会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] degradation of eumelanin and pheomelanin and its physiological significance (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito S
  • 発表場所: ポルトガル国リスボン市 (Photo)
  • 年月日: 2013-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] Ultraviolet A (UVA)-induced oxidative degradation of melanin (2012)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu K
  • 学会等名: 第24回日本色素細胞学会
  • 発表場所: 滋賀県高浜市
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] Thermally-induced cross-linking of dihydroxyindole moiety in fossil eumelanin (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito S
  • 学会等名: 第24回日本色素細胞学会
  • 発表場所: 滋賀県高浜市
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] Evaluation of alkaline hydrogen peroxide oxidation to analyze eumelanin and pheomelanin (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito S
  • 学会等名: XXIth International Pigment Cell Conference
  • 発表場所: フランス国ボルドー市
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Elucidation of biogenic pathway of a dark brown pigment neuromelanin in the substantia nigra of human brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Wakamatsu K
  • 学会等名: XXIth International Pigment Cell Conference
  • 発表場所: フランス国ボルドー市
  • 年月日: 2011-09-20
  • 招待講演
• [図書] Melanins and Melanosomes (2011)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Wakamatsu K, d'Ischia M, et al
  • 総ページ数: 19頁