Dioscorea tokoro Makino ex Miyabe に含まれるトコロニンは、古典的 MAPK パスウェイ活性化の抑制を介して B16 細胞のα-MSH 誘導メラニン生成を抑制した

Tokoronin Contained in Dioscorea tokoro Makino ex Miyabe Suppressed α-MSH-Induced Melanogenesis in B16 Cells via Suppression of Classical MAPK Pathway Activation.

• Motohiko Ukiya
• Daisuke Sato
• Hirokazu Kimura
• Yasuaki Hirai
• Atsuyoshi Nishina

抄録

本研究では、Dioscororea tokoro Makino ex Miyabeから単離された8つの化合物（トコロゲニン、トコロニン、ヨノニン、グラシリン、プロトヨノニン、プロトトコロニン、プロトヨノニン、プロトグラシリン）によるB16細胞におけるメラニン生成阻害作用を評価した。8種の化合物の細胞毒性およびα-MSHによるメラニン生成抑制効果を調べた結果、低細胞毒性およびメラニン生成抑制効果の点では、トコロニンが最も効果的であることが明らかになった。トコロニンは、phospho-microphthalmia-associated transcription factor（p-MITF）およびcAMP response element binding protein（CREB）レベルの阻害により、3種類のメラニン生成関連酵素（チロシナーゼ、チロシナーゼ関連タンパク質-1（TRP-1）、TRP-2）の発現を抑制することで、α-MSH誘発性メラニン生成をダウンレギュレートさせた。p-MITFとCREBは、様々なキナーゼ［Akt、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MEK）／細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK）、p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）、c-jun N末端キナーゼ（JNK）］によって制御されている。トコロニンとこれらのキナーゼの阻害剤またはプロモーターとの併用効果を測定した結果、Akt阻害剤（ワートマニン）またはp38 MAPK阻害剤（SB202190）によるトコロニンの生物学的活性の変化は認められなかったが、MEK/ERK阻害剤（U0126）によりトコロニンの効果が低下し、MEK/ERK活性化剤（FGF2）によりトコロニンの効果が促進されることがわかった。このことから、トコロニンはまずERKを不活性化し、次にp-MITFとCREBレベルを抑制し、最後にα-MSHによるメラニン生成を抑制したと推論された。

In this study, melanogenesis inhibition in B16 cells by eight compounds, namely, tokorogenin, tokoronin, yononin, gracillin, proto-yonogenin, proto-tokoronin, proto-yononin, and proto-gracillin, isolated from Dioscorea tokoro Makino ex Miyabe were evaluated. The results of the cytotoxicity and α-MSH-induced melanogenesis inhibition effects of the eight compounds revealed that tokoronin was the most effective in terms of low-cytotoxicity and melanogenesis inhibition. Tokoronin downregulated α-MSH-induced melanogenesis via suppression of the expression of the three types of melanogenesis-related enzymes [tyrosinase, tyrosinase-related protein-1 (TRP-1), TRP-2] by the inhibition of phospho-microphthalmia-associated transcription factor (p-MITF) and cAMP response element binding protein (CREB) levels. p-MITF and CREB are regulated by various kinases [Akt, mitogen-activated protein kinase (MEK)/extracellular signal-regulated kinase (ERK), p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), and c-jun N-terminal kinase (JNK)]. As the results of measurement of the combined effects of tokoronin with inhibitors or promoters of these kinases, no change in the biological activity of tokoronin by Akt inhibitor (wortmannin) or p38 MAPK inhibitor (SB202190) was observed, however, the effect of tokoronin was reduced by the MEK/ERK inhibitor (U0126) and promoted by the MEK/ERK activator (FGF2). Therefore, it was deduced that tokoronin first inactivated ERK; then, it suppressed p-MITF and CREB levels; and finally, α-MSH-induced melanogenesis was suppressed.

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