病原体を排除しうるインセクトベクター側宿主応答の遺伝学的探索

• Project/Area Number: 17689019
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Parasitology (including Sanitary zoology)
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 嘉糠 洋陸 Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, 原虫病研究センター, 教授 (50342770)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000); Fiscal Year 2007: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2006: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2005: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 蚊 / 遺伝子組換え / RNA干渉法 / 自然免疫 / 細菌 / 寄生虫 / マラリア

Research Abstract

ショウジョウバエを用いたマラリア原虫擬似的媒介節足動物において、マラリア原虫の発生進行過程に関与する宿主側免疫応答因子群を同定するために、ショウジョウバエマラリア感染モデルに宿主自身の遺伝子群をランダムに強制発現させることにより、病原体であるマラリア原虫を排除しうる宿主側免疫応答遺伝子furrowedを同定した。平成19年度では、主にマラリア原虫を排除しうる宿主側免疫応答遺伝子群の生理機能の解析を実施した。このfurrowed遺伝子について、(1)分子生物学的解析(各種蚊(Anopheles属・Aedes属)における原因遺伝子のcDNA配列の決定、insituハイブリによるmRNA発現パターン解析、培養細胞を用いたアッセイ)をおこなった。また(2)ハマダラカ相同遺伝子のdsRNA注入によるRNA干渉法を用いて、ハマダラカ遺伝子の機能減衰実験を実施し、加えて(3)ハマダラカfurrowed遺伝子を強制発現するトランスジェニックハマダラカ作成を試みた。また追加実験として、(4)ハマダラカ中腸内に存在する腸内微生物を同定し、マラリア原虫に対する中腸免疫応答制御の可能性を探索した。その結果、Furrowedは吸血依存性にその発現が誘導され、それとパラレルに中腸内細菌数が劇的に増加することが明らかとなった。ハマダラカ中腸内を無菌もしくは単一の細菌のみが存在する条件を作成し比較検討したところ、中腸内細菌はマラリア原虫の数を抑制することが判明した。これらの研究成果から、マラリア原虫などの病原体を排除するベクター側宿主応答として、レクチン分子および共生細菌が関わる中腸免疫が重要であることが明らかとなり、世界に先駆けて先駆的な知見を得るに至った。

Research Products

• [Journal Article] Drosophila IKK-related kinase controls caspase activity through IAP degradation (2006)
  • Author(s): Erina Kuranaga, Hirotaka kanuka, Ayako Tonoki, Kiwamu Takemoto, Takeyasu Tomioka, Masatomo Kobayashi, Shigeo Hayashi, Masayuki Miura
  • Journal Title: Cell 126 Pages: 583-596
• [Journal Article] 宿主-病原体相互作用解明に向けたショウジョウバエ感染症モデル (2006)
  • Author(s): 新澤直明, 嘉糠洋陸
  • Journal Title: 薬学雑誌 126 Pages: 1219-1226
  • NAID: 110004997525
• [Journal Article] Drosophila caspase transduces Shaggy/GSK-3beta kinase activity in neural precursor development (2005)
  • Author(s): Kanuka H. et al.
  • Journal Title: EMBO Journal 24 Pages: 3793-3806
• [Journal Article] Gain-of-function screen identifies a role of the Sec61alpha translocon in Drosophila postmitotic neurotoxicity (2005)
  • Author(s): Kanuka H. et al.
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta 1726 Pages: 225-237
• [Journal Article] Isolation of gene sets affected specifically by polyglutamine expression : implication of the TOR signaling pathway in neurodegeneration (2005)
  • Author(s): Nelson B. et al.
  • Journal Title: Cell Death and Differentiation 12 Pages: 1115-1123
• [Presentation] 感染現象とそれを制御するシグナルの再訪 (2007)
  • Author(s): 嘉糠洋陸
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] モデル生物から眺める感染抵抗性 (2007)
  • Author(s): 嘉糠洋陸
  • Organizer: 第18回フォーラム・イン・ドージン
  • Place of Presentation: 熊本県
  • Year and Date: 2007-11-30
• [Presentation] Mosquito and parasite interaction: friend or enemy? (2007)
  • Author(s): 嘉糠洋陸
  • Organizer: 7th Awaji International Forum of Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 兵庫県
  • Year and Date: 2007-09-02
• [Presentation] Furrowed/CTLSE1 aborts development of Plasmodium parasite in Anopheles gambiae (2007)
  • Author(s): 嘉糠洋陸
  • Organizer: EMBO WORKSHOP "Molecular and Population Biology of Mosquitoes and Other Disease Vectors
  • Place of Presentation: ギリシャ
  • Year and Date: 2007-07-14