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2022 Fiscal Year Research-status Report

貝類寄生虫パーキンサスが持つ最も退化した葉緑体の機能解析

Research Project

Project/Area Number 19K16627
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

坂本 寛和  千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (40724349)

Project Period (FY) 2021-03-01 – 2024-03-31
Keywordsパーキンサス / アピコンプレクサ / アピコプラスト / 非光合成型葉緑体
Outline of Annual Research Achievements

マラリア原虫やトキソプラズマに代表されるアピコンプレクサ門原虫は、その細胞内に光合成能を喪失した退化的な葉緑体(以降’原虫葉緑体’)を持つ。この原虫葉緑体は、原虫の生存に必須であるが、その普遍的な生理学的意義は完全には理解されてない。本研究は、アピコンプレクサに近縁な貝類寄生原虫パーキンサスがもつ、独自ゲノムすらも喪失した最も退化した葉緑体に着目し、そこに残されているであろう原虫葉緑体の最小限のタンパク質群および代謝経路の解明を目的とした。さらに、パーキンサスの遺伝子導入法の改善、改良を実施し、より効率的にパーキンサスを用いた研究ができるための基盤技術の構築も目指した。
令和3年度にミトコンドリア内へ任意のタンパク質を輸送するための手法を開発し、令和4年度では、この手法を用いてパーキンサス葉緑体移行タンパク質へGFPを融合させたタンパク質の安定発現細胞の作出を実施した。遺伝子導入後に、ドット状のGFPシグナルが確認され、これがパーキンサス葉緑体であることが示唆された。この遺伝子導入細胞の薬剤選択を実施したが、薬剤耐性をもつ安定発現細胞の作出が難航したため、令和4年度に予定していた原虫葉緑体プロテオーム解析の実施には至らなかった。
一方、パーキンサスの新たな遺伝子導入(エレクトロポレーション)方法の開発に成功し、論文として報告することができた。これまで、パーキンサスのエレクトロポレーションに用いる装置は1種類のみしか報告がなく、電気パルス条件も不明であり、コストも高かった。研究代表者は、この状況を打開するため、エレクトロポレーションバッファーと電気パルス条件を検討した結果、既存法に匹敵する成績の条件を見出すことに成功した。この成果は令和4年度中に論文投稿し、受理された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和4年度中の実施を計画していたパーキンサス葉緑体プロテオームの解析に至らなかったため。

Strategy for Future Research Activity

現在、葉緑体局在GFPを安定発現させた”葉緑体マーカー”パーキンサス細胞および、近位依存性ビオチン標識法のための安定発現細胞を樹立中である。これらの細胞が確立され次第、イメージングによるパーキンサス葉緑体の形態観察および近位依存性ビオチン標識法によるプロテオーム解析を実施し、パーキンサス葉緑体に局在するタンパク質の同定を行う。また、本研究課題を基とした国際共同研究強化(A)による海外渡航を実施する。

Causes of Carryover

当初に計画していたプロテオーム解析の実施に至らなかったため。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evolutionary diversification of the autophagy-related ubiquitin-like conjugation systems2022

    • Author(s)
      Zhang Sidi、Yazaki Euki、Sakamoto Hirokazu、Yamamoto Hayashi、Mizushima Noboru
    • Journal Title

      Autophagy

      Volume: 18 Pages: 2969~2984

    • DOI

      10.1080/15548627.2022.2059168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a novel electroporation method for the oyster parasite Perkinsus marinus2022

    • Author(s)
      Sakamoto Hirokazu、Lin Xiaoxia X.、Bai Yun D.、Chen Xue F.、Zhang Ziyue Z.、Honjo Yui、Hikosaka Kenji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 19996

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24548-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] New PCR primers targeting the cytochrome b gene reveal diversity of Leucocytozoon lineages in an individual host2022

    • Author(s)
      Honjo Yui、Fukumoto Shinya、Sakamoto Hirokazu、Hikosaka Kenji
    • Journal Title

      Parasitology Research

      Volume: 121 Pages: 3313~3320

    • DOI

      10.1007/s00436-022-07667-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 既存薬剤に耐性を示す腟トリコモナスに対する7種の生薬の効果2022

    • Author(s)
      本庄唯意、平崎能郎、糸山頌理、新倉 保、林 暁霞、坂本寛和、野呂瀬一美、生水真紀夫、彦坂健児
    • Journal Title

      Clinical Parasitology

      Volume: 33 Pages: 55~58

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞質局在型ジヒドロオロト酸脱水素酵素遺伝子を導入したげっ歯類マラリア原虫のアトバコン耐性変異獲得様式の解析2023

    • Author(s)
      陳 雪, 新倉 保, 坂本寛和, 稲岡 健 ダニエル, 彦坂健児
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
  • [Presentation] Challenges in isolation of mitochondrial ribosomes from the malaria parasite2023

    • Author(s)
      Lin X Xiaoxia, Hirokazu Sakamoto, Rie Kubota, Yoh-Ichi Watanabe, Daniel Ken Inaoka, Naoaki Shinzawa, Kenji Hikosaka
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
  • [Presentation] Oroxylin A suppresses intracellular proliferation of Toxoplasma gondii by inhibiting phosphorylation of host cell ERK 1/22023

    • Author(s)
      Ziyue Z Zhang, Kazumi Norose, Hirokazu Sakamoto, Kenji Hikosaka
    • Organizer
      第92回日本寄生虫学会大会
  • [Presentation] 寄生原虫がもつ非典型的オートファジー分子機構の解明2022

    • Author(s)
      坂本寛和、羅 君、野口愛音、彦坂健児
    • Organizer
      第28回分子寄生虫学ワークショップ
  • [Presentation] The ATG12 conjugation system without ATG122022

    • Author(s)
      Hirokazu Sakamoto, Aine Noguchi, Sidi Zhang, Kenji Hikosaka, Hayashi Yamamoto, Noboru Mizushima
    • Organizer
      The 10th International Symposium on Autophagy
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規マラリア治療薬を目指したハイスループットスクリーニング法の開発2022

    • Author(s)
      坂本寛和
    • Organizer
      2022年スクリーニング学研究会プレカンファレンス
    • Invited
  • [Presentation] アピコンプレクサから見出されたオートファジー関連ユビキチン様タンパク質ATG12結合系の縮退進化2022

    • Author(s)
      坂本寛和、Yu Pang、山本 林、Joe Kimanthi Mutungi、Mayurbhai Himatbhai Sahani、北 潔、Honglin Jia、水島 昇
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会
  • [Presentation] シトクロムbを標的とした新規PCRプライマー設計により明らかとなったLeucocytozoonの遺伝的多様性2022

    • Author(s)
      本庄唯意、坂本寛和、福本晋也、彦坂健児
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会
  • [Presentation] Oroxylin A, a compound extracted from Chinese medicinal herbs, suppresses Toxoplasma gondii proliferation2022

    • Author(s)
      張子月、坂本寛和、野呂瀬一美、彦坂健児
    • Organizer
      第91回日本寄生虫学会
  • [Presentation] 既存薬剤に耐性を示す腟トリコモナスの生薬感受性2022

    • Author(s)
      本庄唯意、平崎能郎、糸山頌理、林 暁霞、坂本寛和、生水真紀夫、彦坂健児
    • Organizer
      第33回臨床寄生虫学会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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