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脳性バベシア症に繋がるバベシア・ボビスによる感染赤血球改変機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K05982
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionObihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Principal Investigator

麻田 正仁  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 准教授 (40587028)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邊 勇歩  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40895893)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsバベシア / ウシ / 赤血球 / ピロプラズマ / 脳性バベシア
Outline of Research at the Start

ウシの脳性バベシア症は、赤血球寄生原虫であるBabesia bovisによって引き起こされる致死的な病態であり、有効な治療法は存在しない。B. bovisは寄生している赤血球を自らの生存に適した環境に改変しており、感染赤血球表面にはRidgeと呼ばれる突起物が形成され、そこに局在するVESA-1が脳性バベシア症の発症に深く関わる。申請者らはVESA-1の輸送に関わる分子VEAPを初めて明らかにしたが、脳性バベシア症に繋がる感染赤血球改変分子の多くは未同定である。本研究では、VESA-1の赤血球内輸送並びにRidgeの形成に関わる分子の同定・機能解析を行い、新規脳性バベシア症治療法の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

ウシの脳性バベシア症は、赤血球寄生原虫であるBabesia bovisによって引き起こされる致死的な病態であり、未だに有効な治療法は存在しない。B. bovisは寄生している赤血球を自らの生存に適した環境に改変しており、感染赤血球表面にはRidgeと呼ばれる突起物が形成され、そこに局在するVESA-1が脳性バベシア症の発症に深く関わる。申請者らのグループはVESA-1の赤血球内輸送機構に着目し、VESA-1の輸送に関わる分子VEAPを初めて明らかにした。その一方で、VEAPはVESA-1と直接相互作用しておらず、脳性バベシア症に繋がる感染赤血球改変分子の多くは未同定である。本研究は、VESA-1の赤血球内輸送並びにRidgeの形成に関わる分子の同定・機能解析を行うとともに、脳性バベシア症治療法の開発を目指した化合物探索を行うことを目的としている。
2023年度も引き続きSBP(Spherical body protein)に着目して解析を行った。SBPはSBP1~4が知られ、バベシア感染赤血球の膜近傍に局在するため、脳性バベシア症やRidge形成に関わることが推測されていたが、それを裏付けるデータは殆ど無かった。昨年度、glmSリボザイム配列を用いたSBP3ノックダウン原虫を作製したため、今年度はその表現型解析を行った。まずSBP3ノックダウン原虫の増殖能を調べたところ、原虫の増殖が有意に低下し、バベシア原虫の生存に必須の分子であることが示唆された。また、電子顕微鏡像を観察したところ、ノックダウン原虫ではRidgeがほとんど形成されていないことが明らかとなった。さらに、SBP3ノックダウン原虫感染赤血球を用いてウシ脳毛細血管内皮細胞への接着試験をおこなったところ、接着性の有意な低下がみられた。以上の事から、SBP3がRidge形成に関わる分子であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

SBP3ノックダウン原虫の表現型解析から、SBP3がRidgeの形成に関わる分子である事が証明され、本研究の目的の1つが達成されたため。

Strategy for Future Research Activity

SBP3と相互作用する分子の同定を行う予定である。また、SBP3を標的とする治療薬開発に繋がるようなデータを取得する予定である。さらに、昨年度SBP4ノックダウン原虫も得られているため、表現型解析を進める予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] チェコ科学アカデミー(チェコ)

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  • [Int'l Joint Research] テキサスA&M大学(米国)

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  • [Journal Article] Establishment of a stable transfection and gene targeting system in Babesia divergens2023

    • Author(s)
      Cubillos EFG, Snebergerova P, Borsodi S, Reichensdorferova D, Levytska V, Asada M, Sojka D, Jalovecka M
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 13 Pages: 1278041-1278041

    • DOI

      10.3389/fcimb.2023.1278041

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  • [Journal Article] Phosphatidylinositol 4-kinase is a viable target for the radical cure of Babesia microti infection in immunocompromised hosts2022

    • Author(s)
      Ji S, Galon EM, Amer MM, Zafar I, Yanagawa M, Asada M, Zhou J, Liu M, Xuan X
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 12 Pages: 1048962-1048962

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.1048962

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  • [Journal Article] Efficacy of the antimalarial MMV390048 against Babesia infection reveals phosphatidylinositol 4-kinase as a druggable target for babesiosis2022

    • Author(s)
      Ji S, Galon EM, Rizk MA, Yi Y, Zafar I, Li H, Ma Z, Iguchi A, Asada M, Liu M, Xuan X
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 66(9) Issue: 9

    • DOI

      10.1128/aac.00574-22

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  • [Journal Article] Advances in understanding red blood cell modifications by Babesia2022

    • Author(s)
      Hakimi H, Yamagishi J, Kawazu SI, Asada M
    • Journal Title

      PLoS Pathogens

      Volume: 18(9) Issue: 9 Pages: e1010770-e1010770

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1010770

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  • [Presentation] Essential Role of Spherical Body Protein 3 on the Survival and Ridge Formation of Babesia bovis2024

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      Atefeh Fathi, Miako Sakaguchi, Hassan Hakimi, Shin-ichiro Kawazu, Masahito Asada
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      Atefeh Fathi, Miako Sakaguchi, Hassan Hakimi, Shin-ichiro Kawazu, Masahito Asada
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      日米医学協力計画寄生虫疾患部会研究集会
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  • [Presentation] Babesia bovis SBP3は感染赤血球表面におけるRidge形成に重要な役割を持つ2024

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      第93回日本寄生虫学会大会
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    • Author(s)
      佐藤 未都、晴希生 ハッサン、山岸 潤也、麻田 正仁
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
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  • [Presentation] Novel Babesia bovis exported proteins that modify properties of infected red blood cells2022

    • Author(s)
      Hakimi H, Templeton T, Sakaguchi M, Yamagishi J, Miyazaki S, Yahata K, Uchihashi T, Kawazu SI, Kaneko O, Asada M
    • Organizer
      ICOPA2022
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Babesia ovataのMajor Facilitator Superfamilyは赤血球表面でblasticidin-Sの取り込みに関与する2022

    • Author(s)
      佐藤 未都、Hassan Hakimi、山岸 潤也、麻田 正仁
    • Organizer
      第165回日本獣医学会学術集会
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      2022 Research-status Report
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    • Author(s)
      吉田 朱寧、渡邊 勇歩、晴希生 ハッサン、麻田 正仁
    • Organizer
      第28回分子寄生虫学ワークショップ
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  • [Presentation] バベシア原虫エクスポトームの探索2022

    • Author(s)
      晴希生 ハッサン、山岸 潤也、佐藤 未都、河津 信一郎、麻田 正仁
    • Organizer
      第28回分子寄生虫学ワークショップ
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      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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