2017 Fiscal Year Annual Research Report
Signaling in malaria parasites during erythrocyte invasion
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16H05184
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
金子 修 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (50325370)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢幡 一英 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (40467965)
麻田 正仁 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (40587028)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 原虫 / マラリア / 細胞侵入 / シグナル伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マラリア原虫の赤血球侵入は宿主体内では必須のステップである。赤血球から放出された原虫は、細胞内小器官から種々の分子を秩序だって放出しながら新たな赤血球表面に接着し、方向転換、密着接合形成、寄生胞形成、赤血球内への移動といった一連の赤血球侵入過程を進める。ところが、細胞内小器官からの分子放出に関するシグナル伝達経路はほとんどわかっていない。本研究では、赤血球侵入期に発現する原虫分子をノックダウン/アウトした組換えネズミマラリア原虫Plasmodium yoeliiを網羅的に作製し、細胞内小器官からの分子放出やCa2+濃度の変化等を指標に、各細胞内小器官の放出調節機序のシグナル伝達経路を明らかにすることを目的とした。
平成29年度は、CRISPR/Cas9ゲノム編集法により必須性を検討したP. yoeliiのリン酸化酵素群のうち、最終的に７つの遺伝子座破壊ができないことを見出し、そのうち、増殖速度が遅い２つのリン酸化酵素に関する詳細な解析を進めた。また、Tet-On-Cre/loxP系による遺伝子座条件下ノックアウト原虫の作製を試みたが、組換え体が得られなかった。そこで、DiCre/loxP系による遺伝子座条件下ノックアウト法に変更し、まずDiCreを発現する組換えP. yoelii原虫を作製した。次に、この原虫を基としてリン酸化酵素の一つを条件下ノックアウトできる原虫の作製にも成功した。さらに、原虫増殖に必須の赤血球認識リガンドEBLのノックダウン原虫のタイムラプス解析を行い、本分子がないと赤血球に接着するが、侵入することなく離脱することを明らかにした。最後に、赤血球侵入期原虫の細胞内小器官からの分子放出を検出する系を確立し、EBLが強毒の17XL株においてデンスグラニュールから原虫表面に分泌されていることも明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Tet-On-Cre/loxP系による条件下ノックアウト原虫の作製が予想に反して困難であり、手法を再検討し、ゲノム編集法を組み合わせ、かつ、DiCre/loxp系に変更した。これらの条件検討に時間を要したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
増殖速度が遅い２つのリン酸化酵素ノックアウト原虫について詳細な解析を進める。DiCre/loxP系により条件下ノックアウトができたリン酸化酵素についての解析を行うとともに、残りの必須リン酸化酵素について条件下ノックアウト原虫の作製を進める。また、EBLが関与するシグナル・ネットワークを明らかにするため、EBLと相補的に働く原虫分子の同定を遺伝学的手法で推進する。
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[Journal Article] Rapid identification of genes controlling virulence and immunity in malaria parasites2017
Author(s)
Abkallo HM, Martinelli A, Inoue M, Ramaprasad A, Xangsayarath P, Gitaka J, Tang J, Yahata K, Zoungrana A, Mitaka H, Acharjee A, Datta PP, Hunt P, Carter R, Kaneko O, Mustonen V, Illingworth CJR, Pain A, Culleton R.
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Journal Title
PLOS Pathogens
Volume: 13
Pages: e1006447
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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