Ученые переосмыслили механизм образования меланина

УФ-излучение ответственно за повреждение ДНК, генетические мутации, а также может привести к возникновению рака кожи. Родственный NF-E2 фактор 3 или Nrf3, известный транскрипционный фактор или белок, участвующий в процессе превращения ДНК в РНК, в большом количестве обнаруживается в базальном слое эпидермиса. Однако его точная роль в производстве меланина остается в значительной степени неясной.

Доктор Цуёси Ваку и его коллеги из Лаборатории генетического кода Факультета биологических и медицинских наук и Высшей школы биологических и медицинских наук Университета Дошиша, Япония, недавно смогли открыть Nrf3-опосредованный механизм меланогенеза.

Используя эксперименты in vitro, исследовательская группа показала, что Nrf3 координирует выработку меланина, регулируя два ключевых процесса: макропиноцитоз — поглощение и поглощение большого количества жидкости и мембран — и аутофагию — переработку старых, поврежденных, аномальных клеточных компонентов посредством контролируемого разрушения клеток.

С этой целью исследователи создали мышиные клетки злокачественного меланоцита (меланомы) B16F10 со сверхэкспрессией Nrf3 или истощили ген в нормальных клетках меланоцита человека (NHEM) и провели серию хорошо контролируемых экспериментов. Это исследование было опубликовано в Cell Reports.

Это меланогенное исследование было начато по счастливой случайности. Чтобы исследовать влияние Nrf3 на выживание и рост клеток меланомы. Мы создали клетки меланомы, стабильно экспрессирующие Nrf3, и случайно обнаружил положительный эффект Nrf3 на меланогенез,

сказал ведущий автор исследования, доктор Ваку, адъюнкт-профессор Университета Дошиша.

Соавторы Сота Наката, Харука Масуда и Харуна Суми, студенты Университета Дошиша, обнаружили, что Nrf3 активирует экспрессию генов основных меланогенных факторов, включая Mitf, Tyr, Tyrp1, Pmel и Oca2, в ответ на экзогенные и эндогенные индукторы меланина, форсколин (Fsk) и αMSH.

Более того, они показали, что Nrf3 также индуцирует экспрессию гена Cln3, фактора, связанного с аутофагосомами, для захвата предшественников меланина макропиноцитами. Кроме того, они идентифицировали два связанных с аутофагией гена, на которые нацелен Nrf3, т. е. Ulk2 и Gabarapl2, которые способствуют поглощению предшественников меланина и образованию меланосом — специализированных органелл, ответственных за синтез, хранение и транспорт меланина.

Мы показали, что Fsk или αMSH индуцируют выработку меланина в клетках B16F10 или NHEM зависимым от Nrf3 образом. из мембраны ER в ядро, где он индуцирует выработку меланина и образование меланосом,

сообщила соавтор Аяка Вада, студентка Университета Дошиша.

Фактически, исследователи также обнаружили, что Nrf3 запускает рециркуляцию кожных тканей, способствуя аутолизосомной деградации меланосом. Кроме того, команда показала, что αMSH — гормон, стимулирующий меланоциты, — вызывает активацию Nrf3 и последующее образование меланина, тогда как нелфинавир, ингибитор протеазы ВИЧ-1, ингибирует Nrf3-опосредованное образование меланина.

Эти результаты продемонстрировали физиологическую роль Nrf3 в каскаде меланогенеза посредством регуляции динамики клеточной мембраны и основной цепи меланогенного гена, а также терапевтический потенциал нелфинавира в условиях гиперпигментации кожи,

сказал доктор Ваку.

Исследователи надеются, что их новые открытия будут интересны не только другим ученым, но и косметическим и фармацевтическим компаниям, занимающимся исследованиями пигментации.

Наша фундаментальная цель исследования — выяснить туморогенный эффект Nrf3. Это исследование подразумевает возможность патофизиологической корреляции между Nrf3-опосредованной выработкой меланина и меланомой. злокачественность,

заявил профессор Акира Кобаяши, главный исследователь Лаборатории генетического кода в Университете Дошиша.

Меланин действует как естественный солнцезащитный фильтр. Однако его чрезмерное производство вызывает мелзасму, пигментные пятна и веснушки. Хотя дальнейшие исследования кажутся оправданными, исследование, похоже, устанавливает вероятную связь между перепроизводством меланина и раком кожи.