Ecology between livestock and infectious microbes to maintain food circulation

• Project/Area Number: 16KT0141
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Food Cycle Research
• Research Institution: Tohoku University (2019); Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine (2016-2018)
• Principal Investigator: KATO Kentaro 東北大学, 農学研究科, 教授 (30401178)
• Project Period (FY): 2016-07-19 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 食料循環 / 原虫感染症 / 農林水産生態 / 分子疫学解析 / 感染症 / 獣医学 / 生態学 / 微生物 / 農林水産物

Outline of Final Research Achievements

In the food circulation, the production of food derived from livestock is decreased significantly by protozoan diseases with viral or bacterial ones. This study was focused on the protozoan diseases which inhibit food production of livestock meat in the food circulation. We analyzed molecular biology and pathogenic epidemiology in the field in Japan and foreign countries. The animal infectious experiments, detection system of parasite infection countries by using the parasite symbiotic viruses have been performed. We have studied lives of livestock, wild animals, and microbes, and agricultural ecology as a substance circulation of environment essential for them for a long time.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食料循環に大きな影響を与えるクリプトスポリジウムにおいて、いまだ集団感染が発生した際に詳細に発生源を特定することができるサブタイピング遺伝子が同定できていなかった。本研究ではこの問題を解決へと導くため、病原性との関連の可能性がある原虫共生ウイルスの解析と家畜及び野生動物からの原虫遺伝子の検出を行った。その科学的意義と人獣共通感染症としての社会的、公衆衛生上の重要性を鑑みても、本研究の必要性は高く、フィールドから実験室への解析に移行させる独創的なものであり、社会的意義の高い研究である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Sher-e-Bangla Agricultural University(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] 内モンゴル民族大学(中国)
• [Int'l Joint Research] Landmark University(ナイジェリア)
• [Int'l Joint Research] Chungbuk National University(韓国)
• [Int'l Joint Research] LANDMARK UNIVERSITY(ナイジェリア)
• [Int'l Joint Research] シェレバングラ農科大学(バングラデシュ)
• [Int'l Joint Research] LANDMARK UNIVERSITY(NIGERIA)
• [Int'l Joint Research] フィリピン大学(フィリピン)
• [Journal Article] Tree of motility : A proposed history of motility systems in the tree of life (2020)
  • Author(s): M Miyata, R C Robinson, T QP Uyeda, Y Fukumori, S Fukushima, S Haruta, M Homma, K Inaba, M Ito, C Kaito, K Kato, TKenri, Y Kinosita, S Kojima, T Minamino, H Mori, S Nakamura, D Nakane, K Nakayama, M Nishiyama, S Shibata, K Shimabukuro, M Tamakoshi, A Taoka, Y Tashiro, ITulum, HiWada, K Wakabayashi
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 25 Issue: 1 Pages: 6-21
  • DOI: 10.1111/gtc.12737
  • NAID: 130007881664
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019864
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Screening of a library of traditional Chinese medicines to identify compounds and extracts which inhibit <i>Toxoplasma gondii</i> growth (2020)
  • Author(s): SAITO Harunobu、MURATA Yuho、NONAKA Motohiro、KATO Kentaro
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 82 Issue: 2 Pages: 184-187
  • DOI: 10.1292/jvms.19-0241
  • NAID: 130007799363
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Three-dimensional fine structure of feeder organelle in Cryptosporidium parvum. (2019)
  • Author(s): Bochimoto H, Kondoh D, Ishihara Y, Kabir MHB, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 73 Pages: 10195-10195
  • DOI: 10.1016/j.parint.2019.101958
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Repurposing existing drugs: identification of irreversible IMPDH inhibitors by high-throughput screening (2019)
  • Author(s): Sarwono Albertus Eka Yudistira、Mitsuhashi Shinya、Kabir Mohammad Hazzaz Bin、Shigetomi Kengo、Okada Tadashi、Ohsaka Fumina、Otsuguro Satoko、Maenaka Katsumi、Igarashi Makoto、Kato Kentaro、Ubukata Makoto
  • Journal Title: Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry Volume: 34 Issue: 1 Pages: 171-178
  • DOI: 10.1080/14756366.2018.1540474
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Prevalence and molecular characterization of Cryptosporidium species in poultry in Bangladesh. (2019)
  • Author(s): Kabir MHB, Han Y, Lee S-H, Nugrahaa AB, Recuenco FC, Murakoshi F, Xuan X, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: One Health. Volume: 9 Pages: 100122-100122
  • DOI: 10.1016/j.onehlt.2020.100122
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] How does <i>Toxoplama gondii</i> invade host cells? (2018)
  • Author(s): KATO Kentaro
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 80 Issue: 11 Pages: 1702-1706
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0344
  • NAID: 130007521222
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Molecular and histopathological characterization of <i>Cryptosporidium</i> and <i>Eimeria</i> species in bats in Japan (2018)
  • Author(s): MURAKOSHI Fumi、KOYAMA Kenji、AKASAKA Takumi、HORIUCHI Noriyuki、KATO Kentaro
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 80 Issue: 9 Pages: 1395-1399
  • DOI: 10.1292/jvms.18-0130
  • NAID: 130007482627
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of compounds that suppress Toxoplasma gondii tachyzoites and bradyzoites (2017)
  • Author(s): Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Weiss Louis M.、Kato Kentaro
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 12 Issue: 6 Pages: e0178203-e0178203
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0178203
  • NAID: 120006391021
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Modulation of host HIF-1α activity and the tryptophan pathway contributes to the anti- Toxoplasma gondii potential of nanoparticles (2017)
  • Author(s): Adeyemi Oluyomi Stephen、Murata Yuho、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • Journal Title: Biochemistry and Biophysics Reports Volume: 11 Pages: 84-92
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2017.07.004
  • NAID: 120006390983
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Screening of chemical compound libraries identified new anti-Toxoplasma gondii agents (2017)
  • Author(s): Adeyemi Oluyomi Stephen、Sugi Tatsuki、Han Yongmei、Kato Kentaro
  • Journal Title: Parasitology Research Volume: 117 Issue: 2 Pages: 355-363
  • DOI: 10.1007/s00436-017-5698-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Dextran sulfate inhibits acute Toxoplama gondii infection in pigs (2016)
  • Author(s): Kato K, Murata Y, Horiuchi N, Inomata A, Terkawi MA, Ishiwa A, Ogawa Y, Fukumoto S, Matsuhisa F, Koyama K.
  • Journal Title: Parasites & Vectors Volume: 9 Issue: 1 Pages: 134-134
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1421-9
  • NAID: 120006390935
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Detection and molecular characterization of Cryptosporidium and Eimeria species in Philippine bats (2016)
  • Author(s): Murakoshi F, Recuenco FC, Omatsu T, Sano K, Taniguchi S, Masangkay JS, Alviola P, Eres E, Cosico E, Alvarez J, Une Y, Kyuwa S, Sugiura Y, Kato K.
  • Journal Title: Parasitol Res. Volume: 115 Issue: 5 Pages: 1863-1869
  • DOI: 10.1007/s00436-016-4926-4
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular epidemiological analyses of Cryptosporidium parvum virus 1 (CSpV1), asymbiotic virus of Cryptosporidium parvum, in Japan (2016)
  • Author(s): Murakoshi F, Ichikawa-Seki M, Aita J, Yaita S, Kinami A, Fujimoto K, Nishikawa Y, Murakami S, Horimoto T, Kato K.
  • Journal Title: Virus Res. Volume: 211 Pages: 69-72
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2015.09.021
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Toxoplasma gondii effectors TgIST and TgGRA15 differentially target host IDO1 to antagonize the IFN-γ-induced anti-T. gondii response in human cells (2020)
  • Author(s): Hironori Bando, Yasuhiro Fukuda, Masahiro Yamamoto, Kentaro Kato
  • Organizer: 東北大学複合生態フィールド教育研究センター 第17回国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Functional perspective of feeder organelle from three-dimensional ultrastructural characteristics in Cryptosporidium parvum (2020)
  • Author(s): Hiroki Bochimoto, Daisuke Kondoh, Yo Ishihara, Mohammad Hazzaz Bin Kabir, Kentaro Kato
  • Organizer: 東北大学複合生態フィールド教育研究センター 第17回国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Development of a highly sensitive method for the detection of Cryptosporidium parvum Virus type 1 (CSpV1) (2020)
  • Author(s): Ayman Ahmed Shehata, Hironori Bando, Yasuhiro Fukuda, Mohammad Hazzaz Bin Kabir, Fumi Murakoshi, Megumi Itoh, Atsushi Fujikura, Hiroaki Okawa, Takuto Endo, Akira Goto, Masayuki Kachi, Toshie Nakayama, Yuto Kano, Shoko Oishi, Konosuke Otomaru, Kei Kazama, Mohamed Ibrahim Essa, Kentaro Kato
  • Organizer: 東北大学複合生態フィールド教育研究センター 第17回国際シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 原虫の特異的な宿主細胞侵入マシナリーと薬剤ターゲットとしての可能性 (2019)
  • Author(s): 加藤健太郎
  • Organizer: 第92回日本生化学会大会（パシフィコ横浜、横浜）
  • Invited
• [Presentation] トキソプラズマ原虫の増殖と侵入を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤の探索 (2019)
  • Author(s): 韓 永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [Presentation] トキソプラズマのChitinase Like Protein 1の機能解析 (2019)
  • Author(s): 齋藤晴伸、韓 永梅、村田優穂、加藤健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [Presentation] Molecular detection and identification of Cryptosporidium species in birds at Dhaka, Bangladesh (2019)
  • Author(s): ビン カビル モハメド ハジャズ、韓 永梅、玄 学南、加藤健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会（長崎大学、長崎）
• [Presentation] ヒト脳細胞におけるトキソプラズマのステージ変換機構の解明 (2019)
  • Author(s): 伴戸寛徳、加藤健太郎
  • Organizer: 第 27 回分子寄生虫学ワークショップ（道後温泉、松山）
• [Presentation] ヒト脳細胞における宿主-トキソプラズマ間相互作用の解明 (2019)
  • Author(s): 伴戸寛徳、山本雅裕、加藤健太郎
  • Organizer: 第162回日本獣医学会学術集会（つくば国際会議場、つくば）
• [Presentation] クリプトスポリジウムにおけるfeeder organelle微細構造の立体的観察 (2019)
  • Author(s): 暮地本宙己、近藤大輔、石原 洋、Mohammad Hazzaz Bin Kabir、加藤健太郎
  • Organizer: 第162回日本獣医学会学術集会（つくば国際会議場、つくば）
• [Presentation] Molecular investigation of Cryptosporidium species in poultry in Bangladesh (2019)
  • Author(s): Mohammad Hazzaz Bin Kabir, Yongmei Han, Frances Recuenco, Fumi Murakoshi, Xuenan Xuan, Kentaro Kato
  • Organizer: 第162回日本獣医学会学術集会（つくば国際会議場、つくば）
• [Presentation] トキソプラズマ原虫の増殖と侵入を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤の探索 (2019)
  • Author(s): 韓 永梅, Oluyomi Stephen Adeyemi, 加藤 健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] トキソプラズマのChitinase Like Protein 1 の機能解析 (2019)
  • Author(s): 齋藤 晴伸, 韓 永梅, 村田 優穂, 加藤 健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] Molecular detection and identification of Cryptosporidium species in birds at Dhaka, Bangladesh (2019)
  • Author(s): ビン カビル モハメド ハジャズ, 韓 永梅, 玄 学南, 加藤 健太郎
  • Organizer: 第88回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] トキソプラズマ原虫におけるChitinase Like Protein 1の機能解析 (2018)
  • Author(s): 齋藤晴伸、村田優穂、韓永梅、加藤健太郎
  • Organizer: 第161回日本獣医学会
• [Presentation] In vivo evaluation of disulfiram and bronopol compound against Cryptosporidium activity (2018)
  • Author(s): Md. Hazzaz Bin Kabir, Albertus Eka Yudistira, Shinya Mitsuhashi, Makoto Ubukata, Kentaro Kato
  • Organizer: 第161回日本獣医学会
• [Presentation] トキソプラズマ原虫の増殖と侵入を抑制する薬剤のスクリーニング (2018)
  • Author(s): 韓永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • Organizer: 第161回日本獣医学会
• [Presentation] 北海道におけるクリプトスポリジウムの現状 (2018)
  • Author(s): 加藤健太郎
  • Organizer: 平成30年度十勝子牛研究会
• [Presentation] New imidazole derivatives active against Toxoplasma gondii in vitro (2018)
  • Author(s): Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • Organizer: 第87回日本寄生虫学会
• [Presentation] トキソプラズマ原虫の増殖を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤ライブラリーのスクリーニング (2018)
  • Author(s): 韓永梅、Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • Organizer: 第87回日本寄生虫学会
• [Presentation] Nullscript のアピコンプレクサ原虫特異的な脱アセチル化酵素阻害作用の解析 (2018)
  • Author(s): 村越ふみ、杉達紀、Oluyomi Stephen Adeyemi、野中基弘、中屋隆明、加藤健太郎
  • Organizer: 第87回日本寄生虫学会
• [Presentation] トキソプラズマ原虫のChitinase Like Protein 1 は潜伏虫体の再活性化に関与する (2017)
  • Author(s): 村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀、加藤健太郎
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] ウシロタウイルス共感染時におけるクリプトスポリジウムの病原性の変化 (2017)
  • Author(s): 村越ふみ、伊藤めぐみ、芝野健一、加藤健太郎
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] Exploring amino acid modification of nanoparticle surface for selective anti-parasite action and enhanced biocompatibility (2017)
  • Author(s): Oluyomi Stephen Adeyemi、加藤健太郎
  • Organizer: 第86回日本寄生虫学会大会
• [Presentation] トキソプラズマ原虫の潜伏再活性化因子の機能解析 (2017)
  • Author(s): 村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀、加藤健太郎
  • Organizer: 第160回日本獣医学会
• [Presentation] アピコンプレクサへの特異的増殖阻害効果を持つヒストン脱アセチル化酵素阻害剤の解析 (2017)
  • Author(s): 村越ふみ、杉達紀、Oluyomi Adeyemi、野中基弘、加藤 健太郎
  • Organizer: 第160回日本獣医学会
• [Presentation] Exploring amino acid modification of nanoparticles for selective anti-parasite action and enhanced biocompatibility (2017)
  • Author(s): Oluyomi Adeyemi、加藤 健太郎
  • Organizer: 第160回日本獣医学会
  • Invited
• [Presentation] トキソプラズマ症の病態発現機構と対策技術に関する研究 (2017)
  • Author(s): 加藤 健太郎
  • Organizer: 第160回日本獣医学会
  • Invited
• [Presentation] トキソプラズマ症の潜伏再活性化機構の解析 (2017)
  • Author(s): 加藤健太郎、村田優穂、高野量、五十嵐慎、杉達紀
  • Organizer: グローバルヘルス合同大会2017
• [Presentation] 実験感染ブタを用いたトキソプラズマに対するデキストラン硫酸の感染阻害効果の解析 (2016)
  • Author(s): 加藤健太郎、堀内雅之、村田優穂、猪又敦子、テルカウィ・アラー、小川洋介
  • Organizer: 第57回日本熱帯医学会大会
  • Place of Presentation: 一橋大学（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2016-11-05
• [Presentation] 牛ロタウイルスの関与によるクリプトスポリジウム排出動態の変化 (2016)
  • Author(s): 村越ふみ、小川 晴子、今井 邦俊、伊藤めぐみ、芝野健一、加藤健太郎
  • Organizer: 第159回日本獣医学会大会
  • Place of Presentation: 日本大学(神奈川県藤沢市)
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] 酪農場における子牛のクリプトスポリジウム排出数の推移と糞便性状の関連 (2016)
  • Author(s): 村越ふみ、下タ村幸薫、伊藤めぐみ、加藤健太郎、芝野健一
  • Organizer: 北海道獣医師会
  • Place of Presentation: 旭川市大雪クリスタルホール(北海道旭川市)
  • Year and Date: 2016-09-01
• [Book] BIO INDUSTRY (2019)
  • Author(s): 加藤健太郎
  • Total Pages: 90
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] 「医学のあゆみ」 クリプトスポリジウム原虫の新規分子マーカーと感染の分子機構 Vol.259, No. 4, p.325-326 (2016)
  • Author(s): 村越ふみ、加藤健太郎
  • Total Pages: 63
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Remarks] https://www.agri.tohoku.ac.jp/health/index.html
• [Remarks] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 加藤健太郎研究室
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~globalinfection/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 防除用製剤、並びに土壌処理方法 (2019)
  • Inventor(s): 加藤健太郎、大川和久、升水紀郎
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤健太郎、大川和久、升水紀郎
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗トキソプラズマ剤及びこれを含む医薬 (2017)
  • Inventor(s): 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-076436
  • Filing Date: 2017
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原虫作用を持つ生薬由来化合物と生薬エキス (2017)
  • Inventor(s): 加藤 健太郎、村田 優穂、杉 達紀、野中 基弘
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤 健太郎、村田 優穂、杉 達紀、野中 基弘
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-083202
  • Filing Date: 2017
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原虫作用を持つヒストン脱アセチル化酵素阻害剤 (2017)
  • Inventor(s): 加藤 健太郎、村越 ふみ
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤 健太郎、村越 ふみ
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-159087
  • Filing Date: 2017
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗トキソプラズマ原虫剤 (2017)
  • Inventor(s): 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤健太郎、アデエミ オルヨミ
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-205211
  • Filing Date: 2017
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗トキソプラズマ剤 (2016)
  • Inventor(s): 加藤健太郎、村田優穂、杉達紀
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人帯広畜産大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-167695
  • Filing Date: 2016-08-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗トキソプラズマ剤 (2016)
  • Inventor(s): 加藤健太郎、村田優穂、杉達紀
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人帯広畜産大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-166525
  • Filing Date: 2016-08-29