Lerner 父子 (エール大学) による「メラニン色素合成制御 ペプチド」 (メラトニ ン、alpha-MSH、WRL) に関する研究小史: 「PAK 」との (隠れた) 繋がり

睡眠などをつかさどる「体内時計」に関する研究で、3人の英米研究者がノーベル賞 (2017年) をもらったが、その研究歴史の始まり(発端) は意外にも、ある皮膚科の研究室による発見に起因する。 1958年にエール大学の Aaron Lerner 博士が「メラトニン」という(牛の脳由来の) 松果腺ホルモンが、蛙のメラニン色素合成を抑えることを発見した。 メラトニンは、アミノ酸 「トリプトファン、Trp」 の誘導体 (セロトニン) 由来の代謝産物で、末端のアミノ基がアセチル化されている。

さて、 その後の多くの研究により、メラトニンが 「美白作用」 ばかりではなく、催眠作用や抗癌作用など極めて広範囲にわたる薬理作用を発揮する、言わば 「奇跡の薬」 であることが判明した。 メラトニンの合成/分泌は (太陽が沈む) 日暮れに始まり、(太陽が昇る) 明け方に終わる。つまり、睡眠を促進する 「日時計」 的な役割を果している。 

Aaron Lerner 博士は更に、メラニン色素合成のメカニズムを研究している内に、メラニン色素の合成を誘導する13個のアミノ酸からなるペプチド=ホルモン(alpha-MSH、Ac-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-NH2) を発見した。

面白いことには、このペプチドには、8番目にArg, 9番目にTrpが含まれている。 従って、メラトニン (Trp 誘導体) は、alpha-MSHの9番目のTrp と拮抗している可能性がある。 細胞内外には、いくつかのalpha-MSH レセプター (MC1, MC3, MC4, MC5など) が存在する。最近の我々の研究から、alpha-MSHが、血清中のPDGFと呼応して、発癌/老化キナーゼ「PAK」を活性化することによって、メラニン色素合成などを誘導していることが明白になった。 従って、メラトニンも天然 「PAK遮断剤」である可能性が極めて高い。

さて、Aaron Lerner 博士の息子の一人、Mike Lerner 博士も (エール大学卒の) 皮膚科専門医であるが、1995年に一連の (3個のアミノ酸からなる)「トリペプチド」を合成した結果、WRL (D-Trp-Arg-Leu-NH2) が最も強いメラニン合成阻害作用を示すことを発見した (1)。 このトリペプチドには、alpha-MSH のごとく、Trp とArg が隣合っている。 従って、この2個のアミノ酸 (Trp-Arg) がalpha-MSH の"活性中心" である可能性が高い。 更に、WRL が美白作用ばかりではなく、メラトニン同様、健康長寿を促進する 「奇跡の薬」 (Wonder Drug) になる可能性もある。  目下、その可能性を検討中である。

References:

1. Quillan JM, Jayawickreme CK, Lerner MR. Combinatorial diffusion assay used to identify topically active melanocyte-stimulating hormone (MSH) receptor antagonists. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995; 92: 2894-8.