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比較ゲノム解析によるタイレリア原虫病原性進化の解明

Research Project

Project/Area Number 21248035
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied veterinary science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

杉本 千尋  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (90231373)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梶野 喜一  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 准教授 (80322147)
服部 雅一  京都大学, 医学研究科, 教授 (40211479)
Project Period (FY) 2009 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥38,480,000 (Direct Cost: ¥29,600,000、Indirect Cost: ¥8,880,000)
Fiscal Year 2011: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2010: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
Fiscal Year 2009: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Keywordsゲノム / 原虫 / タイレリヤ / アビコンプレックス / 進化 / タイレリア
Research Abstract

Theileria parvaのゲノムリシークエンス解析、SNP解析を実施した。まず、東アフリカでの分離株とザンビア国内の分離株の遺伝子型別をSNP情報に基づき実施したところ、両グループ間での遺伝的差異が大きく、大陸内の家畜の移動による地理的隔離が本原虫種の遺伝的多様性に大きく影響していることが判明した。さらに、アフリカ水牛由来のタイレリア2株のゲノムResequenceを行い、牛由来株との比較を行ったところ、両者の遺伝的距離が大きく、組み換えが起きたと考えられる可能性は極めて限られており、おそらく東部アフリカで水牛から牛に感染したと考察された。また、2株のクローン原虫(Muguga, Marikebuni)を、牛での混合感染により実験的に掛け合わせて得られた19クローンのゲノムResequenceを行い、高頻度で組み換えが起きており、さらに、ゲノムの組み換えが起きた部位を特定することができた。
一方、ワクチン候補蛋白質の選定を行うためにSNP情報に基づく変異解析を実施した。すなわち、非同義置換/同義置換の比(dN/dS)を計算し、正の選択を受けている(dN/dS>1.0)と考えられる遺伝子を選び出すことができた。これらは、ウシもしくはダニの体内での生体防御系の監視にされられ、正の選択を受けていると考えられ、これらの中には組換えワクチン候補として有用な分子が含まれていると考えられることから、今後これらの候補について詳細な機能・構造解析が必要である。Theileria orientalis (Ikeda, Chitose株)のテロメア付近で見いだされたVeil関連遺伝子について、赤血球内での発育ステージでの役割を解析するため、その構造・機能解析を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Theileria orientalis 2株のゲノムを完全解読することで両者の比較が可能となった。抗がん剤によるスクリーニングも完了し、標的となる分子も特定しえた。またTheleria parvaの複数株のゲノム比較解析につてい、野外株ならびに実験株を用いて本種における組み換えの解析を実施できた。

Strategy for Future Research Activity

最近、オーストラリア、ニュージーランドなど、牛小型ピロプラズマ病が従来問題となっていなかった地域でのTheileria orientalis感染症が報告されてきていることから、これらの地域の株についても詳細なゲノム比較を実施し、本種の病原性に関わる分子基盤を明らかにする必要がある。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (11 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Emergence of new types of Theileria orientalis in Australian cattle and possible cause of theileriosis outbreaks2011

    • Author(s)
      Kamau J, de Vos AJ, Playford M, Salim B, Kinyanjui P, Sugimoto C
    • Journal Title

      Parasit.Vectors

      Volume: 4 Pages: 22-22

    • NAID

      120002834785

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  • [Journal Article] 2011. Rapid discrimination and quantification of Theileria orientalis types using ribosomal DNA internal transcribed spacers2011

    • Author(s)
      Kamau J, Salim B, Yokoyama N, Kinyanjui P, Sugimoto C
    • Journal Title

      Infect.Genet.Evol.

      Volume: 11 Pages: 407-414

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genotypic diversity of Theileria orientalis detected from cattle grazing in Kumamoto and Okinawa prefectures of Japan2011

    • Author(s)
      Yokoyama N, Ueno A, Mizuno D, Kuboki N, Khukhuu A, Igarashi I, Miyahara T, Shiraishi T, Kudo R, Oshiro M, Zakimi S, Sugimoto C, Matsumoto K, Inokuma H
    • Journal Title

      J.Vet.Med.Sci.

      Volume: 73 Pages: 305-312

    • NAID

      120006390575

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      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Construction and analysis of full-length cDNA library of Cryptosporidium parvum2011

    • Author(s)
      Yamagishi J, Wakaguri H, Sugano S, Kawano S, Fujisaki K, Sugimoto C, Watanabe J, Suzuki Y, Kimata I, Xuan X
    • Journal Title

      Parasitol.Int.

      Volume: 60 Pages: 199-202

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population genetics of Trypanosoma evansi from camel in the Sudan2011

    • Author(s)
      Salim B, de Meeus T, Bakheit MA, Kamau J, Nakamura I, Sugimoto C
    • Journal Title

      PLoS Negl.Trop.Dis.

      Volume: 5

    • NAID

      120003190022

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  • [Journal Article] Development of multiple-locus variable-number tandem-repeat analysis for rapid genotyping of Ehrlichia ruminantium and its application to infected Amblyomma variegatum collected in heartwater endemic areas in Uganda2011

    • Author(s)
      Nakao R, Morrison LJ, Zhou L, Magona JW, Jongejan F, Sugimoto C
    • Journal Title

      Parasitology

      Volume: 5 Pages: 1-14

    • NAID

      120003837251

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  • [Journal Article] Multi-locus sequence typing of Ehrlichia ruminantium strains from geographically diverse origins and collected in Amblyomma variegatum from Uganda2011

    • Author(s)
      Nakao R, Magona JW, Zhou L, Jongejan F, Sugimoto C
    • Journal Title

      Parasit.Vectors

      Volume: 4 Pages: 137-137

    • NAID

      120003260048

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  • [Journal Article] Molecular epidemiology of camel trypanosomiasis based on ITS1 rDNA and RoTat 1.2 VSG gene in the Sudan2011

    • Author(s)
      Salim B, Bakheit MA, Kamau J, Nakamura I, Sugimoto C
    • Journal Title

      Parasit.Vectors

      Volume: 4 Pages: 31-31

    • NAID

      120002834833

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  • [Journal Article] An outbreak of bovine trypanosomiasis in the Blue Nile State, Sudan2011

    • Author(s)
      Salim B, Bakheit MA, Salih SE, Kamau J, Nakamura I, Nakao R, Sugimoto C
    • Journal Title

      Parasit.Vectors

      Volume: 4 Pages: 74-74

    • NAID

      120003089256

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  • [Journal Article] 2010 Rapid discrimination and quantification of Theileria orientalis types using ribosomal DNA internal transcribed spacer2011

    • Author(s)
      Kamau J.
    • Journal Title

      Infect.Genet.Evol.

      Volume: 11 Pages: 407-414

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genotypic diversity of Theileria orientalis detected from cattle grazing in Kumamoto and Okinawa Prefectures of Japan. 20102011

    • Author(s)
      Yokoyama N.
    • Journal Title

      J.Vet.Med.Sci.

      Volume: 73 Pages: 305-312

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Full-parasites : database of full-length cDNAs of apicomplex a parasites, 2010 update.2011

    • Author(s)
      Tuda J.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 39 (Databa se Issue)

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A schizont-derived protein, TpSCOP, is involved in the activation of NF-kappaB in TheIleria parva-infected lymphocytes.2010

    • Author(s)
      Hayashida K.
    • Journal Title

      Mol Biochem Parasitol.

      Volume: 174 Pages: 8-17

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution characterization of Toxoplasma gondii transeriptome with a massive parallel sequencing method.2010

    • Author(s)
      Yamagishi J.
    • Journal Title

      DNA Res.

      Volume: 17 Pages: 233-243

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 2010. Characterization of a leucine aminopeptidase from To xoplasma gondii.2010

    • Author(s)
      Jia H.
    • Journal Title

      Mol Biochem Parasitol.

      Volume: 170 Pages: 1-6

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Overproduction of the pro-apoptotic molecule, programmed cell death 5, in Toxop lasma gondii leads to increased apoptosis of host macrophages.2009

    • Author(s)
      Bannai. H., Nishikawa Y., Ibrahim H.M., Yamada K., Kawase O., Watanabe J., Sugimoto C., Xuan X.
    • Journal Title

      J.Vet.Med.Sci. 71

      Pages: 1183-1189

    • NAID

      130000134476

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a leucine aminopeptidase of Babesia gibsoni.2009

    • Author(s)
      Jia H., Terkawi M.A., Aboge G.O., Goo Y.K., Luo Y., Li Y., Yamagishi J., Nishikawa Y., Igarashi I., Sugimoto C., Fujisaki K., Xuan X.
    • Journal Title

      Parasitology. 136

      Pages: 945-952

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      2009 Annual Research Report
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  • [Presentation] タイレリア感染による宿主細胞アポトーシス回避機構の解明2012

    • Author(s)
      林田京子、服部雅一、梶野喜一、Maura Wallace、Ivan Morrison、杉本千尋
    • Organizer
      第153回日本獣医学会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県)
    • Year and Date
      2012-03-29
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  • [Presentation] 次世代ゲノム解析によるタイレリアパルバ原虫遺伝的多様性の解析2012

    • Author(s)
      林田京子、阿部貴志、中尾亮、伊藤公人、梶野喜一、鈴木穣、ヨンゲヤン・フランツ、ヘイゼン・ダーク、ウェイル・ウィリアム、杉本千尋
    • Organizer
      第81回日本寄生虫学会
    • Place of Presentation
      兵庫医科大学西宮キャンパス(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-03-23
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Genome resequence analysis of Theileria parva, Production of genome-wide high-resolution genotyping markers and demonstration of frequent recombination among strains2011

    • Author(s)
      Chihiro Sugimoto
    • Organizer
      XIII International Congress of Bacteriology and Appilied Microbiolog y
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-08
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  • [Presentation] Whole genome next-generation sequencing reveals genome-wide nucleotide level polymorphisms in Theileria parva2011

    • Author(s)
      Kyoko Hayashida, Takashi Abe, Ryo Nakao, Kimihito Ito, Kiichi Kajino, Dirk Geysen, Frans Jongejan
    • Organizer
      7th International Conference on Ticks and Tick-borne Pathogens(TTP-7)
    • Place of Presentation
      City Auditorium (Zaragoza, Spain)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-02
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  • [Presentation] タイレリア原虫感染細胞におけるMDM2の異常発現とp53経路の不活化について2011

    • Author(s)
      林田京子
    • Organizer
      第151回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京都府中市
    • Year and Date
      2011-03-31
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Surveillance of Human African Trypanosomiasis in Zambia and Characterization of Tyapanosoma brucei rhodesiense.2010

    • Author(s)
      Sugimoto C.
    • Organizer
      Asian-African Research Forum on Emerging and Reemerging Infections 2010
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      2010-11-12
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] タイレリア原虫感染細胞におけるMDM2の異常発現とp53経路の不活化について2010

    • Author(s)
      林田京子
    • Organizer
      第56回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会北日本支部合同大会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市
    • Year and Date
      2010-10-03
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] タイレリア原虫感染細胞におけるMDM2の異常発現とp53経路の不活化について2010

    • Author(s)
      林田京子
    • Organizer
      第78回日本細菌学会北海道支部総会・第28回日本クラミジア研究会合同学術集会
    • Place of Presentation
      北海道江別市
    • Year and Date
      2010-09-03
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 次世代シークエンス技術を利用した病原体ゲノム解析2010

    • Author(s)
      杉本千尋
    • Organizer
      第23回分子生物学・生理生化学研究会
    • Place of Presentation
      北海道旭川市 招待講演
    • Year and Date
      2010-05-19
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] タイレリア感染細胞におけるMDM2分子の異常発現とp53経路の不活化について2010

    • Author(s)
      林田京子
    • Organizer
      第8回感染症沖縄フォーラム
    • Place of Presentation
      沖縄国民年金健康センター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2010-02-12
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A schizont-derived protein, TpSCOP, is involved in the activation of NF-κB in Theileria-infected lymphocytes2010

    • Author(s)
      林田京子
    • Organizer
      第12回International Congress of Parasitology (ICOPA)
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.hokudai.ac.jp/czc/collabed/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.hokudai.ac.jp/czc/collabed/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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