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Vector mosquito control by vector killing protozoan parasite

Research Project

Project/Area Number 19K22355
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
Research InstitutionObihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Principal Investigator

Fukumoto Shinya  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 准教授 (50376422)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsマラリア / ハマダラカ / ヴェノム / マラリア原虫 / ベクター
Outline of Research at the Start

フィラリアやデング熱ウイルスなどの病原体は蚊などの昆虫によって媒介される。したがってこれらの感染症の制圧には、媒介昆虫を淘汰することが最も重要である。約100年あまりのあいだ、DDT・ピレスロイドなどの殺虫剤が蚊の撲滅のため使用されてきた。しかしながら、現在でも蚊によって媒介される感染症によって年間数十万人もの命が失われている。以上のことから既存の殺虫剤に依存しない全く新規の媒介昆虫コントロール法が必要であることは明白である。そこで本研究では、蚊によって媒介されるマラリア原虫をモデルとして、昆虫毒性ペプチド遺伝子を導入し蚊を殺滅する、全く新たな概念に基づく媒介昆虫制御法の開発を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

We screened for a venom with mosquito-killing activity and identified the scorpion-derived toxin Tf2, a voltage-gated sodium channel opener. We next succeeded in generating transgenic Plasmodium parasites for Tf2, but the mosquito-killing activity of Tf2-expressing parasite did not meet our initial expectations. However, the Tf2-expressing parasite has the ability to form sporozoites but lacks infectivity in mice, and the parasite induces 100% protective immunity in mice. These results indicate that the venom-transgenic parasite is extremely useful as a new concept of malaria vaccine.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

蚊はTop deadliest animalとして知られ、最も多くの人間を死に至らしめている生物である。本研究では毒素遺伝子を導入した組換え原虫により蚊を制御することを目指し基礎的研究を実施した。本来の目的である蚊の殺滅には期待通りの活性を示さなかったものの、毒素遺伝子組換え原虫により100%のネズミマラリア原虫感染防御免疫を誘導することに成功した。この結果は本研究による方法論が全く新たなマラリアワクチンとして有用であることを示す重要な知見を示すものであり、今後、マラリアの征圧に寄与することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of mosquitocidal efficacy of Scorpion Toxin Tf2 from <i>Tityus fasciolatus</i> against <i>Anopheles stephensi</i> mosquitoes2021

    • Author(s)
      Shirozu Takahiro、Seki Nobuaki、Soga Akira、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Medical Entomology and Zoology

      Volume: 72 Issue: 4 Pages: 255-259

    • DOI

      10.7601/mez.72.255

    • NAID

      130008134505

    • ISSN
      0424-7086, 2185-5609
    • Year and Date
      2021-12-25
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glyoxalase pathway is required for normal liver-stage proliferation of Plasmodium berghei2021

    • Author(s)
      Soga Akira、Shirozu Takahiro、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 549 Pages: 61-66

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.044

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of an in vitro drug selection method for generating transgenic Plasmodium berghei parasites2019

    • Author(s)
      Soga Akira、Shirozu Takahiro、Ko-ketsu Mami、Fukumoto Shinya
    • Journal Title

      Malaria Journal

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 215-215

    • DOI

      10.1186/s12936-019-2851-6

    • NAID

      120006713043

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 殺ハマダラカ活性を持つ生物由来分子のスクリーニ ング2021

    • Author(s)
      白水 貴大、関 信彰、曽賀 晃、福本 晋也
    • Organizer
      第165回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2023-01-30  

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