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2014 年度 実施状況報告書

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

研究課題/領域番号 26461705
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
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
研究実績の概要

メラニンには黒色のユーメラニンと赤褐色のフェオメラニンがあり、前者は紫外線防御に働くが、後者は光発がんをもたらすと言われている。メラニンはメラノサイト内のメラノソームにおいて産生され、ケラチノサイトに転送されるが、その後の紫外線による生体内での分解については、ほとんど不明であった。平成23-25年度の基盤研究(C)において、UVA照射によりユーメラニンではベンゼン環の開裂と架橋形成、フェオメラニンではベンゾチアジン構造からベンゾチアゾール構造への変化が起こることを明らかにした。本研究では、これらの成果をさらに発展させ、ユーメラニンとフェオメラニンの紫外線(特にUVA)による分解過程およびその生理的意義を、合成メラニン、毛髪メラニン、ヒト正常メラノサイト、ヒト皮膚を用いて解明したい。メラニン分解の追跡には、我々の開発したメラニンの化学定量法を活用する。
平成26年度は、合成ユーメラニンであるDHICA-メラニンについて、その可溶性を利用して、差スペクトル法によりUVAによる分解過程を解析した。その結果、1)還元型から酸化型への変化、2)ベンゼン環の開裂、3)メラニンの分解、の順で変化が起こることを解明した。同時に、この過程でスーパーオキシドラジカルや一重項酸素が産生され、メラニン構造の分解に関与していることを明らかにした。この成果は、Pigment Cell Melanoma Res誌に投稿すべく、論文執筆中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

合成ユーメラニンであるDHICA-メラニンを用いた、ユーメラニンのUVAによる分解過程の解析は、当初の予定どおり進行して、投稿準備中である。合成フェオメラニンであるDOPA+Cysteine-メラニンを用いる実験については、メラニン合成など、準備を進めている。
UVA照射によるヒト表皮でのメラニンの構造変化については、共同研究者であるKolbe博士(ドイツBeiersdorf社)との間で実験方法を調整中である。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、合成フェオメラニンについて、差スペクトル法を用いてUVAによる分解過程を解明する。フェオメラニンは活性酸素を産生し、同時にグルタチオンを酸化することが近年報告されている。この過程をUVAが亢進することが推測されるので、UVAによるフェオメラニンの構造変化と合わせて、グルタチオンなどの生体内還元剤の酸化を追跡する。ユーメラニン産生黒色マウスおよびフェオメラニン産生黄色マウスの体毛(放医研広部博士から入手済)を用いる実験も推進する。

次年度使用額が生じた理由

平成27年度の当初に、掲載済みの論文の投稿費(約18万円)が見込まれるため。

次年度使用額の使用計画

上記のとおり。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Tyrosinase-catalyzed metabolism of rhododendron (RD) in B16 melanoma cells: production of RD-pheomelanin and covalent binding with thiol proteins2015

    • 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 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 study2014

    • 著者名/発表者名
      H Okuda, K Yoshino, K Wakamatsu, S Ito, T Sota
    • 雑誌名

      Pigment Cell Melanoma Res

      巻: 27 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 toxicity2014

    • 著者名/発表者名
      S Ito, M Ojika, T Yamashita, K Wakamatsu
    • 雑誌名

      Pigment Cell Melanoma Res

      巻: 27 ページ: 744-753

    • DOI

      10.1111/pcmr.12275

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Human tyrosinase is able to oxidize both enantiomers of rhododendrol2014

    • 著者名/発表者名
      S Ito, W Gerwat, L Kolbe, T Yamashita, M Ojika, K Wakamatsu
    • 雑誌名

      Pigment Cell Melanoma Res

      巻: 27 ページ: 1149-1153

    • DOI

      10.1111/pcmr.12300

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mineralized rods and cones suggest color vision in a 300 Myr-old fossil fish2014

    • 著者名/発表者名
      G Tanaka, AR Parker, Y Hasegawa, et al.
    • 雑誌名

      Nature Comm

      巻: 5 ページ: 5920

    • DOI

      10.1038/ncomms6920

    • 査読あり
  • [学会発表] Tyrosinase-catalyzed oxidation of rhododendron produces a cyclic quinone, the ultimate toxic metabolite: implications for melanocyte toxicity2014

    • 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

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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