2019 Fiscal Year Research-status Report
Molecular dissection of the nuclear division according to the developmental stages in Plasmodium
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18K07097
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
案浦 健 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (90407239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 年則 国立感染症研究所, 昆虫医科学部, 主任研究官 (10300930)
川合 覚 獨協医科大学, 医学部, 教授 (70275733)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | マラリア / 肝内型原虫 / 核の制御 / 増殖と休眠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界最大の感染症の一つであるマラリアは、ハマダラカによって媒介されるマラリア原虫が、ヒト体内において肝細胞内（肝内型）と赤血球内（赤内型）に寄生する疾患である。この肝内型原虫の増殖期は、真核生物界全体でもトップクラスの高速増殖を行う一方で、全く増殖しない休眠期は肝細胞内で最大複数年にもわたり潜むことが報告されている。この“高速増殖と休眠居座り”という両極端な生命現象は生物学的に興味深いが、そのコントロールは核の増殖制御とリンクすることが示唆されているが、休眠期モデル系の不足などの理由から制御機構の詳細はほとんど解明されていない。
そこで本研究課題では、この肝内型原虫の増殖・休眠の分子制御機構を明らかにするため、マラリア原虫の核に着目し分子細胞生物学、逆遺伝学、電子顕微鏡学などのアプローチにより分子基盤の解明を試みている。今年度は、各種電子顕微鏡を用いた解析を実施し、特に3次元再構築（FIB/SEM-3D）による詳細な解析から核の分裂動態を3次元で捉えることができた。この詳細な解析結果から、マラリア原虫の核の増殖は発育期に応じて異なることが明らかとなり学術誌にて報告した。マラリア原虫の核増殖は、分裂増殖・休眠と直接リンクすることから、今後、各種オルガネラを対象として同様の解析を展開する。今後、これら解析手法をさらに発展させ、肝内型原虫の増殖期・休眠期、核が分裂増殖しない発育期、さらには増殖遅延の表現型を示す変異株を用いて同様の解析を実施することで、マラリア原虫の核増殖の詳細な分子基盤を明らかにする。
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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
各種の電子顕微鏡を用いたマラリア原虫の核の分裂動態を観察するための条件検討などに成功し、核の分裂動態を３次元で観察することに成功した。今後、この解析手法を発展応用させることが可能であることから、概ね目標を達成できており順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに成功した電子顕微鏡を用いたマラリア原虫の核増殖の３次元構造解析手法は、全く同じ方法では肝内型原虫の解析を行うことは困難である。応用・発展させる方法は、すでにいくつか予備実験を実施しており良好な結果が得られている。今後これらを更に発展させることで詳細な解析を実施する。
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| Causes of Carryover |
翌年度に実施する
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[Journal Article] Three-dimensional electron microscopy analysis reveals endopolygeny-like nuclear architecture segregation in Plasmodium oocyst development.2020
Author(s)
2).Araki T, Kawai S, Kakuta S, Kobayashi H, Umeki Y, Saito-Nakano Y, Sasaki T, Nagamune K, Yasutomi Y, Nozaki T, Franke-Fayard B, Khan SM, Hisaeda H, Annoura T.
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Journal Title
Parasitol Int.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] A novel histone methylase SET-hyp play a critical role in Plasmodium liver-stage development2020
Author(s)
Tamasa Araki, Satoru Kawai, Masaki Kikuchi, Takashi Umehara, Yuko Umeki, Yumiko Saito-Nakano, Blandine Franke-Fayard, Shahid M. Khan, Chris J. Janse, Tomoyoshi Nozaki, Hajime Hisaeda, Takeshi Annoura
Organizer
United States-Japan Cooperative Medical Science Program The 50th Joint Conference on Parasitic Diseases;
Int'l Joint Research / Invited
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