2018 Fiscal Year Research-status Report
Induction of a cyst-like form of Trypanosoma cruzi
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18K07092
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| Research Institution | Iwaki Meisei University |
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Principal Investigator |
奈良 武司 いわき明星大学, 薬学部, 教授 (40276473)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | クルーズトリパノソーマ / シャーガス病 / 休眠 / シスト形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クルーズトリパノソーマが引き起こすシャーガス病は、感染を維持しながら長い無症状期（数年～数十年）を経て慢性期へと移行し最終的に患者を死に至らしめる。しかしながら、なぜ長期間排除されずに感染し続けるのかは全くわかっていない。本研究は、申請者らが誘導に成功した“シスト”について、その内部構造、代謝基盤、誘導因子等を種々の解析を用いて明らかにし、クルーズトリパノソーマの「休眠」というこれまで未知の現象が慢性シャーガス病の原因であることを示すことを目的とする。これまでの研究から、コンカナバリンA（ConA）で72時間処理した上鞭毛期型原虫の透過型電子顕微鏡観察によって、最初に原虫内部に空胞が形成されそれを取り囲むシスト壁でオルガネラの分裂が複数回起こること、分裂したオルガネラが集合して娘細胞が形成されそれがシスト内腔に遊離することが明らかとなった。また、メタボローム解析によって、シスト形成が進むにつれてアデニン量が著しく上昇（60倍以上）すること、ATP/ADP比が著しく低下することを見出した。これらの結果は、シストにおいて代謝活性が低下していることを強く示唆している。本年度は、ConAと結合する原虫分子の探索を行なった。これまでの研究から、蛍光標識ConAを用いた免疫蛍光染色を行なうと原虫の鞭毛と鞭毛基部にConAが強く結合していることが強く示唆されている。そこで、原虫シストの破砕液を磁気ビーズ結合ConAと反応させたのちに磁気ビーズを回収し、ConA結合タンパクのプロテオーム解析を行なったところ、ConAは微小管タンパクであるチューブリンα/βサブユニットおよび原虫の主要なシステインプロテアーゼ、クルジパインcruzipainと結合することが強く示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、H28-H29年度科研費挑戦的萌芽研究「慢性シャーガス病における休眠現象の解明と分化阻止治療の可能性（研究代表者：奈良武司）」の継続課題として位置付けられる。申請者はH29年4月よりいわき明星大学（現医療創生大学）に着任したため、着任直後のH29年度は研究が思うように進まず、H30年度まで上記研究を延長した経緯がある。H30年度は、教育業務にも慣れてきたと同時に、挑戦的萌芽研究において生じた次年度使用額を併用することで研究が進んだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は現在順調に進んでいるので、研究協力者の助力を得ながら研究を遂行することで研究目的を達成できると考えている。本年度は、年度単位の経費使用を遵守しつつも無駄を極力排除した結果、次年度以降に当該基金を計上することができた。次年度以降は、研究費の無駄な支出を排除しつつ柔軟に運用する予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）
本研究は基金で実施され、研究計画全体を見通した上で経費を配分することが可能となったため、年度単位の経費使用を遵守しつつも無駄を極力排除した結果、次年度使用額が生じた。次年度以降については当該基金を計上し、研究費の無駄な支出を排除しつつ柔軟に運用する予定である。
（使用計画）
次年度に予定している、プロテオーム解析を用いたConAリガンドとシスト特異的タンパクの同定については、予備実験を進めた結果、すでにConAに結合するタンパク質の候補を複数得ている。そこで次年度の計画としては、より精度を上げたプロテオーム解析を実施し、原虫のConA結合タンパク質の同定と糖鎖解析を進める予定である。また、シスト特異的な分子が特定できれば慢性シャーガス病の診断、治療にも有用であると考えられ、これについても研究を進める予定である。
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