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Mechanism of the organelle discharge by malaria parasites during erythrocyte invasion

Research Project

Project/Area Number 23K24123
Project/Area Number (Other) 22H02861 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 49040:Parasitology-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

金子 修  長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (50325370)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮崎 幸子  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (60882420)
成瀬 妙子  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (80422476)
馬場 みなみ  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (00814906)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywordsマラリア / 病原性原虫 / 赤血球 / 細胞侵入 / シグナル伝達
Outline of Research at the Start

本研究では、赤血球侵入期に発現する一群の原虫分子を誘導的にノックアウトできる組換えネズミマラリア原虫を作製し、阻害される放出~侵入ステップ、分子分泌の有無とタイミング、細胞内Ca2+濃度の変化、タンパク質リン酸化等を指標に、ワクチン開発の標的でもある種々の分子の分泌シグナルへの関与、および、分泌シグナル伝達経路に関与する分子を同定することを計画する。

Outline of Annual Research Achievements

マラリア原虫はヒト体内では赤血球内発育で増殖する。赤血球から放出されたメロゾイト期原虫は、細胞内小器官から種々の分子を秩序だって分泌しながら新たな赤血球に接着、赤血球を変形しながら密着接合を形成し、赤血球内に新たに形成する寄生胞内へ移動といった一連の赤血球侵入過程を進める。このマラリア原虫の分子分泌に関するシグナル伝達経路のモデルは、近縁のトキソプラズマ原虫での知見を基とするものが多いが、マラリア原虫に固有の分子も存在し不明確な点が多い。そこで、本研究ではワクチン開発の標的でもある種々の分子の分泌シグナルへの関与、および、分泌シグナル伝達経路に関与する分子を同定することで、ワクチンや薬剤の開発に資することを目的とする。
本年度はPlasmodium yoelii メロゾイトの4つのマイクロネーム分子に対する抗体をマウスとウサギを用いて作製した。また、いくつかのPHドメインを有する分子について、条件下ノックアウト原虫を作出し、表現型が全く見られない分子や、ラパマイシン投与下で増殖率が著しく減少する分子PH1を見出した。分子分泌に対する影響は、同じくPHドメインを有するAPHやPH2と呼ばれる分子をノックアウトした際に見られるパターンとは異なっており、PH1は、これらとは異なる分子分泌経路に関与していることが示唆された。また、EBLの第6領域のCys残基の置換が細胞内分子輸送と病原性に与える影響について発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初計画の通り、4種の分子に対する抗体を作製することができた。DiCreを発現する組換えP. yoelii 原虫をベースに複数分子を標的とした遺伝子改変原虫を作製し、表現型解析を開始することができたため。

Strategy for Future Research Activity

作製した抗体について、間接蛍光抗体法とウェスタンブロット法によりタンパク質への反応性とタンパク質の発現解析を行う。表現型の見られたPH1の条件下ノックアウト原虫について、詳細な解析を進める。赤血球侵入関連分子を標的とする条件下ノックアウト原虫を引き続き作製し、解析を進める。

Report

(1 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ジョンズ・ホプキンス大学(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cysteine Residues in Region 6 of the Plasmodium yoelii Erythrocyte-Binding-like Ligand That Are Related to Its Localization and the Course of Infection2023

    • Author(s)
      Otsuki Hitoshi、Kaneko Osamu、Ito Daisuke、Kondo Yoko、Iriko Hideyuki、Ishino Tomoko、Tachibana Mayumi、Tsuboi Takafumi、Torii Motomi
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 458-458

    • DOI

      10.3390/biom13030458

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ネズミマラリア原虫Plasmodium yoelii EBL 領域6における感染性についての解析2023

    • Author(s)
      大槻均、金子修、伊藤大輔、近藤陽子、入子英幸、石野智子、橘真由美、坪井敬文、鳥居本美
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The critical role of Pleckstrin Homology domain-containing protein 1 (PH1) in the asexual blood stage of Plasmodium yoelii2023

    • Author(s)
      Tun TZ, Chaiyawong N, Ishizaki T, Asada M, Yahata K, Baba M, Kaneko O
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Distinct effects on the translocation of MTRAP and AMA1 in Plasmodium yoelii following deletion of acylated pleckstrin homology domain-containing protein2022

    • Author(s)
      Chaiyawong N, Ishizaki T, Hakimi H, Asada M, Yahata K, Kaneko O
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmodium yoelii pseudokinase pPK4 is involved in the erythrocyte invasion and exflagellation center formation2022

    • Author(s)
      Too EK, Chaiyawong N, Ishizaki T, Hakimi H, Asada M, Yahata K, Kaneko O
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マラリア原虫メロゾイトの滑走運動と赤血球侵入機構2022

    • Author(s)
      矢幡一英、Hart MN、Davies H、麻田正仁、Wassmer SC、Templeton TJ、Treeck M、Moon RW、金子修
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マラリア原虫の赤血球侵入の分子機序2022

    • Author(s)
      金子修、Thant Zin Tun、Nattawat Chaiyawong、石﨑隆弘、馬場みなみ
    • Organizer
      分子寄生虫学ワークショップ&分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] CRISPR/Cas9によるPlasmodium yoeliiゲノム編集株の作製戦略について2022

    • Author(s)
      馬場みなみ、金子修
    • Organizer
      分子寄生虫学ワークショップ&分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Actin filament interaction under physiological concentration of malaria parasite actin depolymerizing factor2022

    • Author(s)
      Suzuki M, Uyeda TQP, Kaneko O
    • Organizer
      分子寄生虫学ワークショップ&分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterizing actin-binding behaviors of malaria parasite actin-depolymerizing factor2022

    • Author(s)
      Suzuki M, Sakaguchi M, Uyeda TQP, Kaneko O
    • Organizer
      The 21st Awaji International Forum on Infection and Immunity
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Phenotypic characterization of Plasmodium yoelii in which pseudokinases pPK4 or pPK3 is disrupted2022

    • Author(s)
      Too EK, Chaiyawong N, Ishizaki T, Hakimi H, Asada M, Yahata K, Kaneko O
    • Organizer
      The 21st Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 長崎大学熱帯医学研究所原虫学分野・業績

    • URL

      https://www.tm.nagasaki-u.ac.jp/protozoology/Achieve02.htm

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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

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