マラリア原虫を特徴づける生物学的分子基盤の解明とその応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07463
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 有末 伸子 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (00242339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東岸 任弘 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (20379093)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マラリア原虫 / Conserved Protein / 機能解析

Outline of Annual Research Achievements

（１）マラリア原虫種間においてのみアミノ酸配列が高度に保存されており、（２）機能を類推できるような特徴的なドメインを持たず、（３）これまでに詳細な解析が行われていないタンパク質分子（Conserved Protein: CP）はマラリア原虫を特徴づける分子基盤に関与していると考えられるため、その機能解析を行い、マラリア征圧を目指した対策に役立てることをその目的として行なうものである。初年度の2020年度はバイオインフォマティクスの手法により解析対象とするCPの候補を複数種のマラリア原虫のゲノムに共通にコードされている約4500の遺伝子から41遺伝子に絞り込んだ。次に、その41遺伝子について、リアルタイムPCRを行い、赤血球期の原虫において発現量が多いものを選択し、タンパク発現を行い、精製したタンパク質をマウスに免疫して抗体を得た。これを使用してマラリア原虫細胞内における局在観察を行ったところ、マラリア原虫に特徴的な色素体様オルガネラであるアピコプラストに局在するタンパク質が見つかった。アピコプラストは原虫に特有のオルガネラであり、抗マラリア薬の良いターゲットであることから、これは良好な結果である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染の蔓延に伴い行動制限があったため、研究のスタートが遅れた。そのため、ウエットな実験の進捗に遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

（１）　今回発見した分子Xについて、CRISPR-Cas9システムにより遺伝子破壊マラリア原虫株の作出を試みる。
（２）　免疫共沈降法により分子Xと結合する分子を得る。得られた分子についてマススペクトロメトリー法により複合体に含まれるタンパク分子を同定する。同定した分子の分子間相互作用のデータなどから、解析対象の分子Xがどのようなプロセスに関わる分子であるか推測する。
（３）　分子Xと直接結合している分子を特定するために、同定された分子のリコンビナントタンパク質を作製し、分子Xと直接結合する分子を同定する。必要に応じてビアコアなどによりその親和性を測定する。
（４）　分子Xと直接結合する分子の特定後、その相互作用を阻害する低分子化合物をin vitroでスクリーニングする。

Causes of Carryover

コロナ感染の蔓延による行動制限があったため、研究のスタートが遅れ、その間はバイオインフォマティクスの作業を中心におこなった。そのため、物品の購入量や外注の解析の量が予定より少なくなり、繰り越し金が生じた。今年度は積極的にウエットの実験を進める予定である。