偽オルガネラとしての肝内型マラリア原虫の宿主内“居座り”分子基盤

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 26117728
• 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: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 案浦 健 国立感染症研究所, その他部局等, 主任研究官 (90407239)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: マラリア / 肝内型原虫 / 休眠期 / 宿主ハイジャック / 偽オルガネラ

Outline of Annual Research Achievements

マラリアは、年間の罹患者数が2億人以上、死亡者数は約43万人以上にもおよぶ感染症であり、ワクチンや新薬の開発など様々な対策がなされているが征圧には至っていない。ハマダラカの吸血時に感染するマラリア原虫は、ヒト体内ではまず肝臓に寄生（肝内型）し、次いで赤血球内に寄生（赤内型）し発育する。この肝内型原虫には休眠期が存在し、時空間的に拡散伝播できることからマラリア撲滅を難しくしている。休眠期原虫は、宿主に害を与えず平均寿命半年の肝細胞内に複数年にも亘り“居座る”ことから、片利共生との類似性が窺え“休眠期原虫を偽オルガネラ”と捉えることができる。この偽オルガネラと共生体オルガネラの違いは、原虫が分裂増殖し宿主を食い破るステップ；偽オルガネラの脱共生段階であり寄生虫とされる所以である。このような観点から肝内型発育期を俯瞰すると、偽オルガネラ化の成立・決定機構とそこからの脱共生という興味深い生命現象が見出されるが、休眠モデル株の不足などの理由から、そのメカニズムは全く解明されていない。そこで本研究ではマラリア原虫の偽オルガネラ化の制御因子・決定機構に着目し、その分子メカニズムの解明を試みる。
これまでに代表者らは齧歯類マラリア原虫を用いたLoss-of-function analysesにより、世界に先駆けて偽オルガネラ化モデル株（ng2-ko）の作製に成功した。そこで、このng2の機能を明らかにするため、C末端にタグ付加したng2-MYCコンストラクトを作製し、原虫に遺伝子導入後、陽性原虫の作製に成功した。免疫蛍光抗体法を用いた観察の結果、MYCのシグナルは肝細胞に侵入後、スポロゾイトの形態変化した後に検出され、そのシグナルは原虫細胞膜局在性であった。現在、ng2の機能を詳細に解析するため、培養細胞・組換え体などを用いた実験を進めている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Vital and dispensable roles of Plasmodium multidrug resistance transporters during blood- and mosquito-stage development. (2016)
  • Author(s): 1.Rijpma SR, van der Velden M, Annoura T, Matz JM, Kenthirapalan S, Kooij TW, Matuschewski K, van Gemert GJ, van de Vegte-Bolmer M, Siebelink-Stoter R, Graumans W, Ramesar J, Klop O, Russel FG, Sauerwein RW, Janse CJ, Franke-Fayard BM, Koenderink JB..
  • Journal Title: Mol Microbiol. Volume: In press Issue: 1 Pages: 78-91
  • DOI: 10.1111/mmi.13373
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Multidrug ABC transporters are essential for hepatic development of Plasmodium sporozoites. (2016)
  • Author(s): Rijpma SR, van der Velden M, González-Pons M, Annoura T, van Schaijk BC, van Gemert GJ, van den Heuvel JJ, Ramesar J, Chevalley-Maurel S, Ploemen IH, Khan SM, Franetich JF, Mazier D, de Wilt JH, Serrano AE, Russel FG, Janse CJ, Sauerwein RW, Koenderink JB, Franke-Fayard BM.
  • Journal Title: Cell Microbiol. Volume: 18 Issue: 3 Pages: 369-83
  • DOI: 10.1111/cmi.12517
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Replication of Plasmodium in reticulocytes can occur without hemozoin formation, resulting in chloroquine resistance. (2015)
  • Author(s): Lin JW, Spaccapelo R, Schwarzer E, Sajid M, Annoura T, Deroost K, Ravelli RB, Aime E, Capuccini B, Mommaas-Kienhuis AM, O'Toole T, Prins F, Franke-Fayard BM, Ramesar J, Chevalley-Maurel S, Kroeze H, Koster AJ, Tanke HJ, Crisanti A, Langhorne J, Arese P, Van den Steen PE, Janse CJ, Khan SM.
  • Journal Title: J Exp Med. Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo and in vitro characterization of a Plasmodium liver stage-specific promoter. (2015)
  • Author(s): De Niz M, Helm S, Horstmann S, Annoura T, Del Portillo HA, Khan SM, Heussler VT.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 10(4) Issue: 4 Pages: e0123473-e0123473
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0123473
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A genetically attenuated malaria vaccine candidate based on P. falciparum b9/slarp gene-deficient sporozoites. (2014)
  • Author(s): van Schaijk BC, Ploemen IH, Annoura T, Vos MW, Foquet L, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, van de Vegte-Bolmer M, Sajid M, Franetich JF, Lorthiois A, Leroux-Roels G, Meuleman P, Hermsen CC, Mazier D, Hoffman SL, Janse CJ, Khan SM, Sauerwein RW.
  • Journal Title: Elife. Volume: 3.
  • DOI: 10.7554/elife.03582
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The subcellular location of ovalbumin in Plasmodium berghei blood stages influences the magnitude of T-cell responses. (2014)
  • Author(s): Lin JW, Shaw TN, Annoura T, Fougère A, Bouchier P, Chevalley-Maurel S, Kroeze H, Franke-Fayard B, Janse CJ, Couper KN, Khan SM.
  • Journal Title: Infect Immun. Volume: 82(11) Issue: 11 Pages: 4654-65
  • DOI: 10.1128/iai.01940-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two Plasmodium 6-Cys family-related proteins have distinct and critical roles in liver-stage development. (2014)
  • Author(s): Annoura T, van Schaijk BC, Ploemen IH, Sajid M, Lin JW, Vos MW, Dinmohamed AG, Inaoka DK, Rijpma SR, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, Kiełbasa SM, Scheltinga F, Franke-Fayard B, Klop O, Hermsen CC, Kita K, Gego A, Franetich JF, Mazier D, Hoffman SL, Janse CJ, Sauerwein RW, Khan SM.
  • Journal Title: FASEB J. Volume: 28(5) Issue: 5 Pages: 2158-70
  • DOI: 10.1096/fj.13-241570
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫における分泌タンパク質：(細胞内局在性の変化と発現バリエーションシフト) (2016)
  • Author(s): 案浦 健, Fonager J., Braks JA., Klop O., Janse CJ., Khan SM., Franke-Fayard B.
  • Organizer: 文部科学省新学術領域研究（領域提案型） 「マトリョーシカ型進化原理」 平成２７年度全体班会議・研究報告会
  • Place of Presentation: 東海大学 高輪キャンパス ２号館大講義室ほか
  • Year and Date: 2016-01-09
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫-宿主間“鬩ぎ合い”分子メカニズムの解明 (2015)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井 史敏, Khan SM, Heussler VT, 野崎 智義
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル、他
  • Year and Date: 2015-11-30
• [Presentation] 細胞内・寄生原虫による“宿主ハイジャック生物学 ”の解明 (2015)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井 史敏, 川合 覚, Khan SM, Heussler VT, 野崎 智義
  • Organizer: 第9回細菌学若手コロッセウム
  • Place of Presentation: KKR ホテル敬天閣
  • Year and Date: 2015-11-23
• [Presentation] New member of the Plasmodium 6-Cys family B9 have distinct and critical roles in liver stage development (2015)
  • Author(s): Annoura T, van Schaijk BC, Ploemen IH, Sajid M, Lin JW, Vos MW, Dinmohamed AG, Inaoka DK, Rijpma SR, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, Kiełbasa SM, Scheltinga F, Franke-Fayard B, Klop O, Hermsen CC, Kita K, Gego A, Franetich JF, Mazier D, Nozaki T, Hoffman SL, Janse CJ, Sauerwein RW, Khan SM.
  • Organizer: 2nd International Symposium Matryoshka-type Evolution of Eukaryotic Cells
  • Place of Presentation: 筑波大学 大学会館
  • Year and Date: 2015-10-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫と宿主の“鬩ぎ合い”生物学の解明にむけて・・・ (2015)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井 史敏, 川合 覚, Khan SM, Heussler VT, 野崎 智義
  • Organizer: 第２３回分子寄生虫学ワークショップ／第１３回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学・原虫病研究センター PKホール
  • Year and Date: 2015-08-30
• [Presentation] New members of the Plasmodium 6-Cys family-related proteins have distinct and critical roles in liver stage development (2015)
  • Author(s): Annoura T, van Schaijk BC, Ploemen IH, Sajid M, Lin JW, Vos MW, Dinmohamed AG, Inaoka DK, Rijpma SR, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, Kiełbasa SM, Scheltinga F, Franke-Fayard B, Klop O, Hermsen CC, Kita K, Gego A, Franetich JF, Mazier D, Nozaki T, Hoffman SL, Janse CJ, Sauerwein RW, Khan SM.
  • Organizer: 26th Annual Molecular Parasitology/Vector Biology Symposium
  • Place of Presentation: アメリカ・ジョージア州・アセンズ（ジョージア大学）
  • Year and Date: 2015-04-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫における分泌タンパク質：細胞内局在性の変化と肝内期を介することで起こる発現切り替え (2015)
  • Author(s): 案浦健, Jannik Fonager, Joanna A. Braks, Onny Klop, Chris J. Janse, Shahid M. Khan, Blandine Franke-Fayard,.
  • Organizer: 第８４回日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 杏林大学三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫と宿主の“鬩ぎ合い”分子メカニズムの解明 (2014)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井史敏, Khan SM, Heussler VT, 嘉糠 洋陸
  • Organizer: 第２２回分子寄生虫学ワークショップ／第１２回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
  • Place of Presentation: 帯広畜産大学・原虫病研究センター PKホール
  • Year and Date: 2014-08-31 – 2014-09-03
• [Presentation] 肝内型マラリア原虫と宿主の“鬩ぎ合い”分子メカニズム (2014)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井史敏, Khan SM, Heussler VT, 嘉糠 洋陸
  • Organizer: 第８回細菌学若手コロッセウム
  • Place of Presentation: ホテルニセコ いこいの村
  • Year and Date: 2014-08-06 – 2014-08-08
  • Invited
• [Presentation] 偽オルガネラとしての肝内型マラリア原虫の宿主内“居座り”分子基盤 (2014)
  • Author(s): 案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井史敏, Khan SM, Heussler VT, 嘉糠 洋陸
  • Organizer: 第３回マトリョーシカ型生物学研究会 神戸2014
  • Place of Presentation: 神戸大学百年記念館 (神大会館)
  • Year and Date: 2014-07-11 – 2014-07-13