哺乳類の色素沈着はcAMPに依存してメラノソームのpHを調節する特有の機構によって制御される

Sci. Signal. 06 Nov 2018:
Vol. 11, Issue 555, eaau7987
DOI: 10.1126/scisignal.aau7987

Dalee Zhou¹, Koji Ota¹, Charlee Nardin^1,2, Michelle Feldman¹, Adam Widman¹, Olivia Wind¹, Amanda Simon¹, Michael Reilly¹, Lonny R. Levin³, Jochen Buck³, Kazumasa Wakamatsu⁴, Shosuke Ito⁴, and Jonathan H. Zippin^1,*

¹ Department of Dermatology, Weill Cornell Medical College, New York, NY 10021, USA.
² Service de Dermatologie, Centre Hospitalier Universitaire, Besançon 25030, France.
³ Department of Pharmacology, Weill Cornell Medical College, New York, NY 10065, USA.
⁴ Department of Chemistry, Fujita Health University School of Health Sciences, Toyoake 470-1192, Japan.

* Corresponding author. Email: jhzippin@med.cornell.edu

要約

メラニンが産生されると皮膚の色素沈着が促進され、皮膚がんリスクが軽減される。メラニンの産生はメラノソームのpHに依存し、皮膚の色がより明るい人のほうがより濃い人よりもメラノソームの酸性度が高い。われわれは細胞およびin vivoの両方において、可溶性アデニリルシクラーゼ（sAC）を阻害すると、メラノソームのpHが高まり、色素沈着が調節されることを示した。遺伝子発現を変化させて色素沈着を調節する古典的なメラノコルチン1受容体（MC1R）依存性cAMP経路とは異なり、sACを阻害すると、メラニン合成の律速酵素であり、pHが塩基性の場合により活発に働くチロシナーゼの活性が亢進されて色素沈着が促進された。われわれは、ヒトメラニン細胞のpHとメラニン産生に対するsAC活性のこのような作用が提供者の皮膚の色に依存することも実証した。さらに、in vivoにおいてメラノソームのpHを高めて色素沈着を促進する新規クラスの薬物としてsAC阻害物質を同定した。これは、この経路を薬理学的に阻害すれば皮膚がんリスクや色素沈着症状に影響を及ぼす可能性があることを示唆している。

Citation: D. Zhou, K. Ota, C. Nardin, M. Feldman, A. Widman, O. Wind, A. Simon, M. Reilly, L. R. Levin, J. Buck, K. Wakamatsu, S. Ito, J. H. Zippin, Mammalian pigmentation is regulated by a distinct cAMP-dependent mechanism that controls melanosome pH. Sci. Signal. 11, eaau7987 (2018).