オルガネラ分泌蛋白質による原虫の寄生・共生成立の分子基盤

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 24117506
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 加藤 健太郎 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 特任准教授 (30401178)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2013: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 原虫 / オルガネラ / 寄生・共生

Outline of Annual Research Achievements

原虫は寄生性で特に病原性を持つ単細胞真核生物であり、世界三大感染症の一つであるマラリアは言うまでもなく、人獣共通感染症であるトキソプラズマ、クリプトスポリジウム等の国内外で重篤な被害を出している感染症の病原微生物が数多く属している。原虫は原生生物界に属し、そのゲノムは進化的には渦鞭毛藻類に近縁であることから、植物型の生理、代謝システム、オルガネラ及びその痕跡を有している。元来共生に由来すると考えられるオルガネラとして、ミトコンドリアや葉緑体の痕跡と推測されるapicoplast等が保存されている。一方で内部共生非依存的に独自の進化を遂げたオルガネラとして、microneme, rhoptry, dense granule等が挙げられ、ここから分泌される蛋白質が宿主細胞への寄生・共生の成立に大きく関わっている。apical（吻側）に上に挙げた特徴的なオルガネラを持つことから、これらの原虫はApicomplexaと呼ばれ、上に挙げた原虫を始め、医学・獣医学領域で問題となっている多くの原虫が属する。このように、Apicomplexaは独自に進化したオルガネラを内包し、さらに宿主細胞へと寄生することから、3重のマトリョーシカ構造を形成していることになる。
本研究の目的は、原虫のオルガネラ分泌蛋白質が原虫の寄生・共生成立にどのような役割を果たしているのかをオミクス解析、可視化技術等を駆使し、その分子基盤を明らかとすることにある。
平成２５年度は、原虫が宿主細胞に侵入する際のAMA1-RONs複合体を構成する分子の挙動の解析を行った。具体的にはRON蛋白質を宿主細胞の骨格分子であるチューブリンとの相互作用について解析を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of Plasmodium falciparum cdc2-related kinase and the effects of a CDK inhibitor on the parasites in erythrocytic schizogony. (2013)
  • Author(s): Iwanaga T, Sugi T, Kobayashi K, Takemae H, Gong H, Recuenco FC, Ishiwa A, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 62 Issue: 5 Pages: 423-430
  • DOI: 10.1016/j.parint.2013.05.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of dextran sulfates on the acute infection and growth stages of Toxoplasma gondii. (2013)
  • Author(s): Ishiwa A, Kobayashi K, Takemae H, Sugi T, Gong H, Recuenco FC, Murakoshi F, Inomata A, Horimoto T, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Parasitol Res. Volume: 112 Issue: 12 Pages: 4169-4176
  • DOI: 10.1007/s00436-013-3608-8
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analyses of interactions between heparin and the apical surface proteins of Plasmodium falciparum. (2013)
  • Author(s): Kobayashi K, Takano R, Takemae H, Sugi T, Gong H, Recuenco FC, Iwanaga T, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Sci Rep. (Nature Publishing Group) Volume: 3 Issue: 1 Pages: 3178-3178
  • DOI: 10.1038/srep03178
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Characterization of the interaction between Toxoplasma gondii rhoptry neck protein 4 and host cellular β-tubulin. (2013)
  • Author(s): Takemae H, Sugi T, Kobayashi K, Gong H, Ishiwa A, Recuenco FC, Murakoshi F, Iwanaga T, Inomata A, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Sci Rep. (Nature Publishing Group) Volume: 3 Issue: 1 Pages: 3199-3199
  • DOI: 10.1038/srep03199
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Attenuation of an influenza A virus due to alteration of its hemagglutinin-neuraminidase functional balance in mice (2013)
  • Author(s): Gen F, Yamada S, Kato K, Akashi H, Kawaoka Y, Horimoto T
  • Journal Title: Arch Virol Volume: 158 Issue: 5 Pages: 1003-1011
  • DOI: 10.1007/s00705-012-1577-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of Apicomplexan protein kinases at each life cycle stage. (2012)
  • Author(s): Kato K (corresponding author), Sugi T, Iwanaga T.
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 61 Issue: 2 Pages: 224-234
  • DOI: 10.1016/j.parint.2011.12.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel PAN/apple domain-containing protein from Toxoplasma gondii: characterization and receptor identification. (2012)
  • Author(s): Gong H, Kobayashi K, Sugi T, Takemae H, Kurokawa H, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫の感染およびマウス生存率に与える影響 (2014)
  • Author(s): 石和玲子、杉達紀、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、竹前等、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] ヘパリンのクリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害機構の解析 (2014)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] トキソプラズマ原虫RON複合体と宿主細胞骨格分子の相互作用の解析 (2014)
  • Author(s): 竹前等、杉達紀、高野量、村越ふみ、Recuenco Frances C.、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] マラリア原虫感染赤血球における分泌タンパク質のインタラクトーム解析 (2014)
  • Author(s): 高野量、竹前等、杉達紀、田坂修也、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] Assessing the microbial polysaccharide gellan gum and its sulfated derivative on their inhibition of growth of Plasmodium yoelii 17XL in BALB/c mice (2013)
  • Author(s): Frances Recuenco、小林郷介、石和玲子、ロジャース有希子、Noreen Fundador、杉 達紀、竹前 等、岩永達也、村越ふみ、猪又敦子、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] 小型ピロプラズマ主要膜抗原と結合する宿主因子の解析 (2013)
  • Author(s): 竹前 等、杉 達紀、高野 量、村越 ふみ、Recuenco Frances C.、石和 玲子、堀本 泰介、横山 直明、加藤 健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] クリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害糖鎖の探索および阻害機構の解明 (2013)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、加藤健太郎、堀本泰介
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] 硫酸化多糖類投与によるトキソプラズマ原虫感染・増殖に対する影響 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、杉 達紀、竹前 等、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、猪又敦子、ロジャース有希子、フンダドール・ノリーン、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] マラリア原虫分泌蛋白質のインタラクトーム解析 (2013)
  • Author(s): 高野 量、田坂修也、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Presentation] 硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫感染・増殖阻害効果の解析 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、杉 達紀、竹前 等、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、猪又敦子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Presentation] 多糖鎖によるクリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害 (2013)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Presentation] In vitro growth inhibition activities of modified carrageenans and gellan gum against Plasmodium falciparum 3D7
  • Author(s): Frances Recuenco、石和玲子、小林郷介、ロジャース有希子、Noreen Grace Fundador、竹前 等、ゴン海燕、杉 達紀、村越ふみ、岩永達也、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第82回寄生虫学会
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学（東京都文京区）
• [Presentation] 海藻由来及び合成硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫の感染および増殖阻害
  • Author(s): 石和玲子、杉達紀、レクエンコ・フランセス、ロジャース有希子、フンダドール・ノリーン、竹前等、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第82回寄生虫学会
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学（東京都文京区）
• [Presentation] トキソプラズマ原虫RON4と宿主細胞-チューブリンの結合領域の同定
  • Author(s): 竹前 等、杉 達紀、Recuenco Frances C.、村越 ふみ、岩永 達也、石和 玲子、堀本 泰介、加藤 健太郎
  • Organizer: 第82回寄生虫学会
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学（東京都文京区）
• [Presentation] Two adhesive domain-containing proteins are involved in the interaction of Toxoplasma gondii with host cell
  • Author(s): Haiyan Gong, Kyousuke Kobayashi, Tatsuki Sugi, Hitoshi Takemae, Akiko Ishiwa, Taisuke Horimoto, Hiroomi Akashi, Kentaro Kato.
  • Organizer: Molecular Parasitology Meeting XXIII
  • Place of Presentation: ウッズホール海洋研究所（アメリカ）
  • Invited
• [Presentation] Effect of λ-carrageenan on the course of infection of Plasmodium yoelii in BALB/c mice
  • Author(s): Frances Recuenco、石和玲子、小林郷介、ロジャース有希子、Noreen Grace Fundador、竹前 等、ゴン海燕、杉 達紀、村越ふみ、岩永達也、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第154回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
• [Presentation] To explore the interaction factors in Toxoplasma gondii infection
  • Author(s): ゴン海燕、小林郷介、杉達紀、竹前等、堀本泰介、明石博臣、加藤健太郎
  • Organizer: 第154回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
• [Presentation] トキソプラズマ原虫RON4と宿主細胞beta-チューブリンの結合解析
  • Author(s): 竹前等、小林郷介、杉達紀、ゴン海燕、石和玲子、Recuenco Frances、岩永達也、村越ふみ、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第154回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
• [Presentation] 硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫増殖阻害に関する解析
  • Author(s): 石和玲子、小林郷介、杉達紀、竹前等、ゴン海燕、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、堀本泰介、明石博臣、加藤健太郎
  • Organizer: 第154回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
• [Presentation] The effect of carrageenans on the course of infection of Plasmodium yoelii and Plasmodium berghei in BALB/c mice
  • Author(s): Frances Recuenco, 小林郷介、石和玲子、竹前 等、ゴン海燕、杉達紀、村越ふみ、岩永達也、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第20回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入試験 p.91-92 (2013)
  • Author(s): 加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 熱帯熱マラリア原虫の増殖阻害試験 p.89-90 (2013)
  • Author(s): レクエンコ フランセス、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 マウスを用いたトキソプラズマ原虫感染実験 p.51-53 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 トキソプラズマ原虫膜抗原の糖鎖結合性の解析法 p.27-29 (2013)
  • Author(s): 竹前 等、小林郷介、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 赤内期における熱帯熱マラリア原虫の培養法 p.47-50 (2013)
  • Author(s): 田坂修也、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 ヘパリンを用いた熱帯熱マラリア原虫の同調培養法 p.37-40 (2012)
  • Author(s): 小林郷介、加藤健太郎
  • Total Pages: 154
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 プルダウン法を用いたトキソプラズマ原虫の宿主細胞レセプターの同定 p.103-104 (2012)
  • Author(s): ゴン海燕、玄学南、加藤健太郎
  • Total Pages: 154
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 培養細胞を用いたトキソプラズマ原虫培養系における感染・増殖阻害アッセイ p.105-108 (2012)
  • Author(s): 石和玲子、加藤健太郎
  • Total Pages: 154
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 熱帯熱マラリア原虫の培養系における増殖阻害アッセイ p.109-110 (2012)
  • Author(s): 岩永達也、加藤健太郎
  • Total Pages: 154
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 トキソプラズマ原虫の培養と精製 p.41-44 (2012)
  • Author(s): 杉達紀、加藤健太郎
  • Total Pages: 154
  • Publisher: 三恵社
• [Remarks] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 加藤健太郎研究室
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~globalinfection/index.html
• [Remarks] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 加藤健太郎研究室
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~globalinfection/index.html