2006 Fiscal Year Annual Research Report
マラリア原虫 Plasmodium falciparum の疾病成立過程に関する研究
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06F06712
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
五斗 進 京都大学, 化学研究所, 助教授 (40263149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HAYES Clair Nelson 京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
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| Keywords | マラリア / Plasmodium falciparum / ワクチン開発 / 赤血球 / 赤血球結合膜タンパク質 / ヘパリン / 糖鎖結合モチーフ / 配列解析 |
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| Research Abstract |
Plasmodium falciparumは最も重篤なマラリアを引き起こす原虫であるが、ワクチンの開発にはいまだに成功していない。マラリアの被害は貧困地域でより大きく、また原虫は薬剤耐性を獲得し続けているため、安価で広く効果の期待できるワクチンや新規医薬品の開発が重要課題である。その中でバイオインフォマティクス技術への期待は年々高まっており、マラリア原虫の複雑な免疫侵入戦略のメカニズムと機能的制約を明らかにすることもその一つである。
我々は、マラリア原虫の免疫侵入戦略を明らかにするために、瑞国カロリンスカ研究所のウォールグレン博士のグループと共同で、ヒト赤血球に結合する膜タンパク質の解析を進めている。本研究では赤血球への結合に必要だと考えられている糖鎖結合に関するモチーフをタンパク質アミノ酸配列中から探索するためのソフトウェアを開発した。これを用いて、結合モチーフの出現頻度をロゼッティング率や症状などの表現型と結びつけて解析することができる。
赤血球表面のヘパリンおよびヘパラン硫酸は高度に硫化されたプロテオグリカンであり、負電荷のクラスターによって特徴づけられる。したがって、これらのプロテオグリカンに結合するタンパク質は、両親媒性の残基で分けられた塩基性アミノ酸(アルギニン、リジン、ヒスチジン)のクラスターを持つ。そこで、これまでに報告されている糖鎖結合部位の情報をもとに、4つの正規表現を用いて各タンパク質アミノ酸配列中の出現頻度を計算した。その結果、DBLドメインと呼ばれる領域に複数のモチーフが観測され、その出現頻度と症状の重篤度との相関が観測された。
この結果は、ワクチンを含め創薬ターゲットの候補となるような部分的に保存された糖鎖結合部位の予測に対して、アミノ酸配列解析が最初の有効な一歩であることを示唆しているため、今後さらにモチーフ情報の詳細な解析を進める予定である。
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