日本香粧品学会誌

Vol. 47, No. 4, pp. 301–302（2023）〈シンポジウム〉
第 48 回日本香粧品学会（2023）・シンポジウム「皮膚色アップデート；目から鱗のお話」

メラノソームの生合成と輸送の仕組み
福 田 光 則*Mechanisms of Melanosome Biogenesis and Transport
Mitsunori FUKUDA*
Abstract
Melanocytes contain specialized membranous organelles that synthesize and store melanin pigments. Melanosomes mature through four morphologically distinct stages (I–IV), and they are largely divided into two processes: formation of premelanosome limiting membrane and transport of proteins required for melanin synthesis to premelanosomes by membranetraﬃc. After the stage I melanosome is formed from an early endosome, PMEL is ﬁrst transported to the stage I melanosome
and forms amyloid-like ﬁbrils, where melanin is deposited at later stages. The resulting ﬁbril-containing melanosome iscalled as the stage II melanosome, but because of the absence of melanin at this stage it is still transparent. To achieve melanin synthesis and to form black melanosomes (stages III and IV), a variety of membrane proteins, including melanogenic enzyme tyrosinase, cupper transporter ATP7A, and ion channels involved in luminal pH regulation, must be transported to thestage II melanosome by membrane traﬃc (mainly through endosomal traﬃc). BLOC-1–3, adaptor proteins, and RAB small
GTPases are known to be involved in these membrane traﬃcking events, and their dysfunctions often cause hereditary oculocutaneous albinism such as Hermansky-Pudlak syndrome. The mature stage IV melanosome is transported from the perinucleus to the tips of dendrites along the cytoskeleton (microtubules and actin ﬁlaments) and then transferred from melanocytes
to adjacent keratinocytes. The transferred melanosome in keratinocytes is ﬁnally transported to the upper side of the nucleus
to form the supranuclear melanin cap for protection of DNA from UV irradiation. These melanosome transport processes areregulated by motor protein complexes, and one representative example is the RAB27A–MLPH/SLAC2-A–MYO5A complex
in actin-based melanosome transport in melanocytes. Dysfunction of the complex results in impaired melanosome transport,and thereby the complex would be an ideal target for development of cosmetics to prevent skin darkening or gray hair at themelanosome transport level.
Key words: endosome, melanosome, membrane traﬃc, tyrosinase, RAB small GTPases.
肌や髪の色のもとであるメラニンは，メラノサイト

メラニンが無いため透明で，未成熟メラノソーム（あると呼ばれる特殊な細胞でのみ作られている。メラノサ

いはプレメラノソーム）と呼ばれている。この未成熟メ

イトは，メラノソームと呼ばれる特殊な袋（小胞）を持ラノソームの膜に，後からチロシナーゼなどのメラニンち，この中でメラニンが合成・貯蔵されている。メラノ合成酵素やメラニン合成に必要な材料を取り込むトラン

ソームを作るプロセスは非常に複雑で，形態学的には四スポーター（例えば，チロシナーゼの活性に必要な銅イつの状態（ステージ I〜IV）に分類されているが，「袋をオンを取り込む ATP7A やシスチンを取り込む MFSD12作るプロセス」と袋の中身で働くタンパク質（メラニンなど），さらには内部のイオン環境を整えるイオンチャ合成酵素など）の「輸送プロセス」の大きく二つに分けネル（メラノソーム内の pH 調節に関わる TPC2 など）をることができる。メラノソームの袋は初期エンドソー輸送する必要がある。これらの分子はいずれも膜タンパ

ムと呼ばれる細胞小器官（オルガネラ）に由来し，内部ク質で，その多くは糖鎖修飾を受けており，ゴルジ体かで将来メラニンが沈着するタンパク質の線維（PMEL がらエンドソームを経由して小胞に包まれた形で未成熟メBACE2 によって切断され，アミロイド状に重合したもラノソームまで運ばれた後，メラニン合成が進行するこの）がまず形成される。この段階のメラノソームはまだとで黒い成熟メラノソームが形成される。この小胞輸送

東北大学大学院生命科学研究科* Corresponding author：東北大学大学院生命科学研究科，〒980–8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉 6–3（E-mail: nori@tohoku.
ac.jp）

Graduate School of Life Sciences, Tohoku University (Aobayama,Aoba-ku, Sendai, Miyagi 980–8578, Japan)