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マラリア原虫のヘム生合成に関与する膜輸送タンパク質の同定

Research Project

Project/Area Number 15J04920
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Parasitology (including sanitary zoology)
Research InstitutionNagasaki University (2016)
The University of Tokyo (2015)

Principal Investigator

小松谷 啓介  長崎大学, 熱帯医学・グローバルヘルス研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,940,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsヘム / マラリア / ヘム定量 / ヘム生合成 / アピコプラスト
Outline of Annual Research Achievements

マラリア原虫は、宿主であるヒト赤血球からヘムを利用する経路を持つことが明らかとなった。しかし、マラリア原虫がどのように宿主からマラリア原虫内にヘムを輸送しているかは全く明らかになっていない。しかし、輸送系を明らかにするためのヘムの定量法が確立していない。その理由は、マラリア原虫はヒト赤血球に寄生し、赤血球はヘモグロビンを大量に含んでいる。また、マラリア原虫はヘモグロビンを分解して生じたヘムを無毒化するためにヘムの重合体であるヘモゾインを形成する。これらはヘムを定量するための妨害物質となる。このために、マラリア原虫においてヘムの定量法は確立していない。そこで、私はマラリア原虫内のヘムの輸送系を明らかにする目的で、ヘムの定量法の確立を試みた。
様々な報告や情報を検討し、植物細胞で利用されているヘムの定量法であるアセトン抽出法と西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を組み合わせた酵素学的アッセイによる高感度ヘム定量法を用いることとした。その結果、この方法を用いることでヘモグロビンやヘモゾインの妨害を受けることなくヘム抽出及び定量を行うことができた。また、このヘムの抽出定量法を用いて、新規抗マラリア薬の候補の一つである5-アミノレブリン酸(ALA)/クエン酸第一鉄ナトリウム(SFC)の作用機序を明らかにした。ALA/SFCを培地に加えた原虫ではコントロール原虫に比べ、細胞内の遊離したヘムの量が増加した。この遊離のヘムが細胞毒性を示し、マラリア原虫の増殖を阻害したと考えられる。
以上、アセトン法とHRP assayを用いたヘム定量法によりマラリア原虫の遊離ヘムの測定が可能となり、ALA/SFCの増殖阻害機構に新たな知見を与えた。今後原虫内オルガネラ間のヘム輸送の解析を行うとともに、マラリア原虫のヘムは脳マラリアにも関与していることから、マラリア病態の解析と新しい診断法の応用も期待できる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Inhibition of malaria parasite growth by quinomycin A and its derivatives through DNA-intercalating activity.2015

    • Author(s)
      Hayase H, Watanabe N, Lim CL, Nogawa T, Komatsuya K, Kita K, Osada H.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem

      Volume: 79 Issue: 4 Pages: 633-635

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.987205

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondria of Malaria Parasites as a Drug Target2015

    • Author(s)
      Kenji Hikosaka, Keisuke Komatsuya, Shigeo Suzuki, Kita Kiyoshi.
    • Journal Title

      InTech Press

      Volume: 2 Pages: 17-18

    • DOI

      10.5772/61283

    • ISBN
      9789535122241
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] In vivo curative and protective potential of orally administrated 5-aminolevulinic acid plus ferrous iron against malaria2015

    • Author(s)
      Suzuki S, Hikosaka K, Balogun EO, Komatsuya K, Niikura M, Kobayashi F, Takahashi K, Tanaka T, Nakajima M, Kita K.
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 59 Issue: 11 Pages: 6960-6967

    • DOI

      10.1128/aac.01910-15

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ジヒドロオロト酸脱水素酵素(DHODH)を標的とした新規抗ガン剤の開発2016

    • Author(s)
      小松谷 啓介、Eri Amalia、 稲岡 健 ダニエル、斎本 博之、北 潔
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Siccanin is a potent and selective inhibitor of Plasmodium falciparum mitochondrial complex II and complex III2016

    • Author(s)
      Keisuke Komatsuya, Daniel Inaoka Ken, Kazuhiro Shiome, Satoshi Ohmura. Tomoyoshi Nozaki, Kita Kiyoshi
    • Organizer
      International Congress for Tropical Medicine and Malaria 2016
    • Place of Presentation
      Great Hall, Brisbane Convention & Exhibition Centre (Australia, Brisbane)
    • Year and Date
      2016-09-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 核由来Plasmodium sigma like factor (SLF)を介したメラトニンによるアピコプラストゲノムの転写調節2016

    • Author(s)
      小松谷 啓介、小林 勇気、徳舛 富由樹、佐藤 恵春、Antony Dodd、田中 寛、北 潔
    • Organizer
      第24回分子寄生虫学ワークショップ/第14回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学(北海道帯広市)
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ジヒドロオロト酸脱水素酵素(DHODH)を標的とした新規抗ガン剤の開発2016

    • Author(s)
      小松谷 啓介、Eri Amalia、 稲岡 健 ダニエル、斎本 博之、北 潔
    • Organizer
      ミトコンドリアサイエンスワークショップ2016
    • Place of Presentation
      福岡リーセントホテル(福岡県、福岡市)
    • Year and Date
      2016-07-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱帯熱マラリア原虫のミトコンドリア電子伝達系を標的とした新規薬剤の開発2015

    • Author(s)
      小松谷啓介、稲岡ダニエル健、北潔
    • Organizer
      第56回日本熱帯医学会大会
    • Place of Presentation
      大阪府吹田市
    • Year and Date
      2015-12-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱帯熱マラリア原虫のミトコンドリア呼吸鎖を標的とした新規薬剤の開発2015

    • Author(s)
      小松谷啓介、稲岡ダニエル健、北潔
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Siccanin is a potent and selective inhibitor of Plasmodium falciparum mitochondrial complex II and complex III2015

    • Author(s)
      Komatsuya Keisuke, Inaoka Daniel Ken, Kita Kiyoshi
    • Organizer
      25th Annual Molecular Parasitology Vector Biology Symposium
    • Place of Presentation
      Gerogia, USA
    • Year and Date
      2015-04-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 機能性アミノ酸 5-アミノレブリン酸の科学と医学応用2015

    • Author(s)
      ポルフィリン-ALA学会
    • Total Pages
      220
    • Publisher
      東京化学同人
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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