Functional analysis of PfEMP domains with the endothelial cell surface protein array

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02651
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49040:Parasitology-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Takashima Eizo 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (50366762)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 重症マラリア / PfEMP1 / タンパク質相互作用

Outline of Final Research Achievements

Plasmodium falciparum parasites possess 62 var genes that encode about 271 PfEMP1 domains. The binding of these domains to endothelial cell surface proteins causes erythrocytes sequestration, which leads to complicated malaria. We recently expressed all of the domains with a wheat germ cell-free system and identified 17 domains whose antibodies levels negatively correlate with reduced risk to symptomatic disease in a malaria exposed population. Therefore, understanding the role of these 17 domains in host-parasite interactions is of great interest in elucidating the factors underlying complicated malaria. To this end, this study used 17 PfEMP1 domains to comprehensively screen a library of endothelial cell surface proteins for potential interacting partners. Top hits were evaluated for interaction using SPR and pull-down assays. As an outcome, we successfully identified and confirmed that a novel human protein interacts with one of the potentially sero-protective PfEMP1 domain.

Free Research Field

分子寄生虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

熱帯熱マラリアは毎年40万人以上が死亡する重篤な感染症である。重症マラリアは昏睡・重症貧血等を合併した熱帯熱マラリアであり、高い致死率が問題となっている。成熟した原虫の寄生する赤血球が末梢血管壁に接着するシークエストレーションは、重症マラリアの発症に直接関与していると考えられている。そのためこの分子メカニズムを明らかにすることが重要である。本研究では感染赤血球表面の原虫タンパク質が認識する、新たなヒトタンパク質の探索に成功した。これは重症マラリア治療法の開発や、新規マラリアワクチンの開発などに発展できる成果である。