東北大学大学院生命科学研究科の石田森衛博士(日本学術振興会特別研究員PD)、福田光則教授らの研究グループは1月19日、メラニン色素を可視化する新しいツールの開発に成功したと発表した。

 有害な紫外線からヒトの体を守るメラニン色素は、メラノサイトの内部に存在するメラノソームと呼ばれる特殊な小胞(袋)の中で合成されている。メラノサイト内で形成されたメラノソームは、隣接する皮膚を作る細胞・ケラチノサイトへと受け渡され、そこで沈着することによって肌の日焼けが起こる。メラノサイト内でのメラノソームの輸送の仕組みに関しては、ここ十年でかなりの部分が解明されたが、メラノサイトからケラチノサイトにどのようにメラノソームが運ばれるのかは未だ謎に包まれている。

 メラノサイト内のメラノソーム輸送に比べ解析が遅れている理由の一つとして、ケラチノサイトに受け渡されたメラノソームのみを効率良く顕微鏡で観察することが困難であることが挙げられる。メラノサイト内のメラノソームを観察する抗体などのツールは幾つか知られているが、これらのツールではケラチノサイト内のメラノソームを効率良く認識することができなかった。
 
 今回研究グループは、メラノソーム輸送を制御する新たな分子の探索の過程で偶然メラノソームの内部(メラノコア)を認識するタンパク質としてKif1cのテール部分(尾部)を偶然見出した。Kif1cはモータードメインを持つキネシン分子の一種で、細胞内の物質輸送に関与すると考えられているが、Kif1cそのものはメラノソームの輸送には関与していなかった。そこで、このメラノソームを特異的に認識できるという性質を利用して、メラノソームを可視化する新しいツールの開発に取り組んだ。その結果、M-INK(エム-インク:MelanocoreINteractingKif1c-tail)と名付けた新規のメラノソームの可視化ツールの開発に成功した。

 これにより、メラノサイトからケラチノサイトに受け渡されたメラノソームを効率よく可視化し、3次元的に観察することが可能になった。このツールを駆使することにより、これまで謎に包まれていたメラノサイトからケラチノサイトへのメラノソームの受け渡しの分子機構の解明が飛躍的に進むものと考えられる。また、従来の美白化粧品のターゲットの主流はメラノサイト側(例えば、メラニン合成酵素の活性阻害など)になっているが、M-INKによるケラチノサイト内のメラノソーム量の評価系を用いることにより、ケラチノサイト側をターゲットにした美白化粧品の開発が今後進むことが期待される。

東北大学

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大学ジャーナルオンライン編集部

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