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原虫におけるミリストイル化タンパク質の輸送メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22K07050
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49040:Parasitology-related
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

中野 由美子 (斉藤由美子)  国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (30321764)

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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsEntamoeba histolytica / 感染症 / メンブレントラフィック / 細胞接着 / 赤痢アメーバ / Rab GTPase / membrane traffic / protozoa
Outline of Research at the Start

病原体の細胞表面タンパク質は、宿主認識や組織への侵入に関与する。一般的に分泌タンパク質にはN末端にシグナルペプチドが存在し、小胞を介して細胞外に分泌される。しかし、シグナルペプチド非依存型の分泌タンパク質も病原体や宿主細胞で報告されている。本申請では非シグナルペプチド型として、ミリストイル化タンパク質の輸送機構を、赤痢アメーバを対象として解析する。申請者は、赤痢アメーバの100種以上に多様化したRab GTPaseのうち、Rab2 isotypeがミリストイル化を受ける可能性があることを見出しており、Rab2 isotypeの輸送の特殊性を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

赤痢アメーバの多様化したRab GTPase のうち、Rab2アイソタイプはC末端ではなく、N末端の修飾を受けることが指摘されている。赤痢アメーバだけでなく、マラリア原虫でもN末端にミリストイル化とパルミトイル化修飾を受けるRab5b GTPaseが細胞表面への輸送に関与していることを報告して来た。今年度では、赤痢アメーバの多様化したRab GTPaseのうち、小胞体から細胞表面への輸送に関与するEhRab8Aによって制御される表面分子EhTolAの機能解析を行った。EhTolAはEhRab8Aの発現抑制によって表面への輸送が低下し、EhTolAの発現抑制株は赤血球の接着と貪食効率が低下することが分かっていた。EhTolAの接着能に普遍性があることを確認するために、EhTolA発現抑制株のプラスチックプレートへの接着能を評価した。通常の細胞培養用のプラスチックプレートではEhTolA発現抑制株は接着能が野生株の半分に減少した。しかし、コラーゲンでコートしたプレートでは、接着能は野生株と同等であった。よってEhTolAが対象物に接着するのは、接着分子に特異性があるのではないかと考えられた。EhTolAのホモオグは赤痢アメーバゲノムに6個存在し、そのうち2個がN末端のグリシン残基を有する。また、人獣共通感染症のEntamoeba moshkovskiiでは5個のホモログのうちグリシン残基を有するものは1個。さらにヒトに病原性を示さないEntamoeba disparでは3個のホモログのうちグリシン残基を有するものは1個存在した。よって、ゲノムにコードされるTolAの数がヒトへの感染性に関係があるのではないかと考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

TolAの機能に対象物特異性があると考えられる結果、並びにEntamoeba種の中でTolAの多様性があると考えられる結果によって、研究は当初予測しなかった方向に進みつつあるが、シグナルペプチドに依存しない輸送経路の探求という目的には適するものである。

Strategy for Future Research Activity

対象物の特異性を明らかにするために、死細胞のphagocytosisと生細胞のtrogocytosisに関与があるかどうかを解析する。また、TolA発現抑制株を動物感染モデルに接種して、in vivoでの定着性に変化があるかどうかを検証する。

Report

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

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Fumagillin inhibits growth of the enteric protozoan parasite <i>Entamoeba histolytica</i> by covalently binding to and selectively inhibiting methionine aminopeptidase 22023

    • Author(s)
      Watanabe Natsuki、Saito-Nakano Yumiko、Kurisawa Naoaki、Otomo Keisuke、Suenaga Kiyotake、Nakano Kentaro、Nozaki Tomoyoshi
    • Journal Title

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      Volume: 67 Issue: 11 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1128/aac.00560-23

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Prevalence and metronidazole resistance of Trichomonas vaginalis among Japanese women in 20212023

    • Author(s)
      Saito-Nakano Y, Umeki Y, Shimokawa C, Kobayashi K, Hashimoto K, Takada T, Makii C, Hasebe R, Yoshida Y, Nakajima R, Kobayashi S, Hisaeda H.
    • Journal Title

      IJID Reg

      Volume: 7 Pages: 130-135

    • DOI

      10.1016/j.ijregi.2023.02.007

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Attenuation of In Vitro and In Vivo Virulence Is Associated with Repression of Gene Expression of AIG1 Gene in Entamoeba histolytica2023

    • Author(s)
      Lozano-Mendoza J, Ramirez-Montiel F, Rangel-Serrano A, Paramo-Perez I, Mendoza-Macias C, Saavedra-Salazar F, Franco B, Vargas-Maya N, Jeelani G, Saito-Nakano Y, Anaya-Velazquez F, Nozaki T, Padilla-Vaca F
    • Journal Title

      Pathogens

      Volume: 12 Issue: 3 Pages: 489-489

    • DOI

      10.3390/pathogens12030489

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gene expression of axenically-isolated clinical Entamoeba histolytica strains and its impact on disease severity of amebiasis2022

    • Author(s)
      Yanagawa Yasuaki、Izumiyama Shinji、Saito-Nakano Yumiko、Nakada-Tsukui Kumiko、Kobayashi Seiki、Yoshida Naoko、Kikuchi Yoshimi、Gatanaga Hiroyuki、Oka Shinichi、Nozaki Tomoyoshi、Watanabe Koji
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 18 Issue: 9 Pages: e1010880-e1010880

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1010880

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 寄生性原虫赤痢アメーバが肝膿瘍形成に必要とするトランスゴルジ輸送2023

    • Author(s)
      中野 由美子, 牧内 貴志, 栃倉 麻美, 津久井 久美子, Carol A. Gilchrist, William A. Petri Jr, 野崎 智義
    • Organizer
      第75回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Rapid identification of miltefosine-resistant loci using the Entamoeba histolytica mutator strain2023

    • Author(s)
      Saito-Nakano Y, Izumiyama S, Hirai M, Kawano-Sugaya T, Jeelani G, K Sardar SK, Ganguly S, Nozaki T
    • Organizer
      XX International Seminar on Amebiasis
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Functional characterization of lysine and glutamic acid rich protein and tetraspanins on the human colon 3D crypts and animal models2023

    • Author(s)
      Ruofan Peng, Jian Han, Herbert J. Santos, Natsuki Watanabe, Kumiko Nakada-Tsukui, Yumiko Saito-Nakano, and Tomoyoshi Nozaki
    • Organizer
      XX International Seminar on Amebiasis
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 赤痢アメーバにおける膜輸送の多様化とアメーバ性肝膿瘍形成に必要なトランスゴルジ輸送を制御するArfX2 GTPaseの役割2023

    • Author(s)
      中野 由美子, 牧内 貴志, 栃倉 麻美, 津久井 久美子, Carol A. Gilchrist, William A. Petri Jr, 野崎 智義
    • 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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