Phoshatidylinositol signal in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03463
• 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: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: Tsukui Kumiko 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (00420092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野崎 智義 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60198588)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イノシトールリン脂質 / 赤痢アメーバ

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the phosphatidylinositol (PtdIns) signal in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. Among the various PtdInsP metabolizing enzymes, functional analysis of EhPTEN1 showed involvement of PtdIns(3,4,5)P3 and PtdIns(4,5)P2 in phagocytosis and endocytosis, respectively. A unique characteristic of this parasite is that PtdIns4P localizes in nuclei and metabolizes after binding with erythrocytes. We established bio probes to observe various PtdInsP and related molecules. This study revealed the indispensable role of PtdInsP in varieties of biological processes and conservation of the lipid signaling mechanisms among eukaryotes.

Free Research Field

分子寄生虫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究より赤痢アメーバにおける貪食、エンドサイトーシス、細胞運動、細胞増殖、小胞輸送、核内応答にPtdInsシグナルが関与することを示した。細胞表面での応答にPtdIns(3,4,5)P3とPtdIns(4,5)P2が、小胞輸送にPtdIns3Pが関与することはモデル生物と類似する。一方でPtdIns(3,4,5)P3量が増加するPTEN発現抑制株での増殖阻害、核内PtdIns4Pの代謝、PtdInsPプローブの局在など、赤痢アメーバ独自の現象を見出した。今後これらの知見の分子基盤を明らかにすることで、新規創薬標的の発見、PtdInsシグナルの生物学に新たな知見を与えることが期待される。