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マラリア原虫メロゾイトの細胞内小器官デンスグラニュールタンパク質の網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 22K07041
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49040:Parasitology-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

森田 将之  愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 講師 (60709632)

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: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsメロゾイト / デンスグラニュール / 免疫電子顕微鏡法 / AGIAタグ / EXP2 / マラリア原虫 / 免疫電子顕微鏡 / AirID
Outline of Research at the Start

赤血球へ侵入するマラリア原虫は、様々なタンパク質を独特の細胞内小器官に保有して複雑な赤血球寄生を可能とする。その中でもデンスグラニュール (DG) は、代表者らのこれまでの研究成果により赤血球侵入やその後の寄生維持に必須なタンパク質を含むことが明らかになってきた。さらに、予備的な実験によってDGには少なくとも3種類のサブタイプが存在することを見出している。本研究では、これまでに知られているDGタンパク質を各サブタイプへ分類するとともに、各サブタイプに存在する新たなマラリア原虫タンパク質の全体像を明らかにすることを目的として実施する。

Outline of Annual Research Achievements

マラリア原虫メロゾイトは赤血球寄生に特化した細胞内小器官を有する。本研究はその中でも近年の代表者らの研究でマラリア原虫の侵入や寄生維持に重要な分子が含まれることが見出されてきたデンスグラニュール (DG) の全貌を明らかにすることを目的としている。代表者の予備研究からDGは、RESAが局在するDG、SUB1が局在するDG、そのどちらも局在しないDG、の少なくとも3種に免疫電子顕微鏡法 (IEM) によって分類できることが分かっており、それらが独自に機能して原虫の赤血球寄生を緻密に制御していると考えられる。このことから既知DGタンパク質および代表者が独自に同定したDGタンパク質候補がどのDGに局在するか明らかにするためにIEMを行った。前年度にシングルクロスオーバーによる遺伝子組換えでAGIAタグをDGタンパク質候補のC末端へ融合させた。今年度はウサギ抗AGIAモノクローナル抗体を用いたIEMを行ったが、その抗体反応はほとんど検出できなかった。本シングルクロスオーバーではT2AスキップペプチドによってAGIAタグ塩基配列の下流の翻訳がスキップされて薬剤耐性遺伝子が単独で発現されるはずであるが、一部がスキップされずAGIAタグのC末端に薬剤耐性タンパク質が融合していた。これによりIEMで検出できるAGIAタグが減少したことが考えられた。そのため、CRISPR/Cas9システムによるダブルクロスオーバーでAGIAタグをマラリア原虫のゲノムDNAへ組み込むことにし、既知DGタンパク質であるEXP2のC末端へAGIAタグを導入することに成功した。IEMによりRESAとの共局在を観察した結果、RESAが局在するDGにEXP2は局在しないことがわかった。それに加えて、RESAとEXP2の両方が局在しないDGも観察され、未知のDG様オルガネラがさらに存在することが示唆される結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シングルクロスオーバーによって作製したAGIAタグ融合熱帯熱マラリア原虫はウサギ抗AGIAモノクローナル抗体の反応シグナル量が低下していることが考えられた。このことからCRISPR/Cas9システムによるダブルクロスオーバーで遺伝子組換え原虫の作出を新たに行ったため遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

EXP2はメロゾイト内でRESA陽性のDGには局在しないことがわかった。次に、EXP2はSUB1陽性のDGに局在するか明らかにするためにIEMによるSUB1とEXP2-AGIAの共局在解析を行う。それとともに、RESAまたはSUB1にAirIDを融合させたマラリア原虫の作製を進める。

Report

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

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] マラリア原虫メロゾイトのデンスグラニュール局在タンパク質の免疫電子顕微鏡観察2024

    • Author(s)
      森田将之、新澤直明、坪井敬文、高島英造
    • Organizer
      第93回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Ultrastructural localization analysis of proteins in dense granules, organelles in Plasmodium falciparum merozoites2023

    • Author(s)
      Masayuki Morita, Takafumi Tsuboi, Eizo Takashima
    • Organizer
      The 21st Protein Island Matsuyama International Symposium (PIM2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マラリア原虫メロゾイトのデンスグラニュールタンパク質の超微細局在解析2023

    • Author(s)
      森田将之、坪井敬文、高島英造
    • Organizer
      第78回日本寄生虫学会 西日本支部大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Towards the identification of novel dense granule organelles in Plasmodium falciparum merozoites.2023

    • Author(s)
      Morita M
    • Organizer
      U.S.-Japan Cooperative Medical Sciences Program (USJCMSP), The 51st Joint Conference on Parasitic Diseases
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrastructual localization analysis of Plasmodium falciparum proteins using AGIA tag system.2022

    • Author(s)
      Morita M, Kanoi B, Shinzawa N, Takeda H, Sawasaki T, Tsuboi T, Takashima E
    • Organizer
      The 20th Protein Island Matsuyama (PIM) International Symposium
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrastructual localization analysis of Plasmodium falciparum merozoite proteins using AGIA tag-monoclonal antibody system.2022

    • Author(s)
      Morita M, Kanoi B, Shinzawa N, Kubota R, Takeda H, Sawasaki T, Tsuboi T, Takashima E
    • Organizer
      International Congress of Parasitology (ICOPA) 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マラリア原虫デンスグラニュールタンパク質の網羅的解析2022

    • Author(s)
      森田将之
    • Organizer
      第28回分子寄生虫学ワークショップ/第18回分子寄生虫・マラリアフォーラム合同大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マラリア原虫タンパク質の超微細局在解析のためのAGIAタグシステムの応用2022

    • Author(s)
      森田将之、Kanoi Bernard、新澤直明、窪田理恵、竹田浩之、澤崎達也、坪井敬文、高島英造
    • Organizer
      第77回日本寄生虫学会西日本支部大会大阪大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マラリア原虫デンスグラニュールタンパク質の局在解析2022

    • Author(s)
      森田将之、湯口貴聡、新澤直明、坪井敬文、高島 英造
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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

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