マダニが保有する殺バベシア原虫蛋白質の役割とバベシア症治療薬の開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21380190
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 辻 尚利 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究所・細菌・寄生虫研究領域, 主任研究員 (70355171)
• Keywords: 獣医学 / 感染症 / 吸血性節足動物 / マダニ / バベシア症

Research Abstract

我々は、マダニが吸血を介して人獣に媒介する様々な病原体の伝搬機構の分子基盤が、マダニ自身が保有するマダニ生物活性分子の制御下にあることを、バベシア感染動物モデルにて明らかにし、国内外で大きな反響を得た。本研究はこのマダニの原虫伝搬制御に関わる殺バベシア原虫蛋白質(TBP:tick babesiacidal protein)について、マダニ個体内での産生応答と殺原虫機構をさらに詳細かつ包括的な解明を図り、明らかにされたTBPの機能と構造をもとに設計・合成したペプチドを応用した、バベシア症の発症をもたらす赤血球寄生期(赤内型原虫)の発育・増殖を特異的に阻害しうる有効かつ安全なバベシア症治療薬の開発に資することを主要な目的とする。平成23年度は、実験小動物でのTBPのバベシア原虫増殖抑制効果の検証を行った。昨年度までに実施した第1次試験(バベシア原虫in vitro培養系において、TBPをもとに合成したペプチドの原虫増殖抑制効果の検証とノックダウンマダニを用いてのTBPの内在性機能解明)の成果を基に、第2次試験として、効果の確認された殺バベシア原虫ペプチドを用いてB.microti感染マウスでの原虫増殖抑制効果の検証と増殖抑制メカニズムの解明を行った。(1)ペプチド活性残基の検証と決定及び接着局在部位の解析:蛍光標識したペプチドを添加し、バベシア原虫の形態変化にあわせて接着部位と相互関係を明らかにした。また、分子間相互作用解析装置を用いて原虫の膜蛋白質構成分子の中から標的分子を同定し、その蛋白質の構造解析を行った。(2)増殖抑制が確認されたTBPをもとに合成されたペプチドの原虫増殖抑制試験:増殖抑制効果の確認されたペプチドについては、ペプチドアレイ用に準備された20-30残基のペプチドを合成し、活性残基の同定と原虫増殖抑制効果のある混合ペプチドの検討を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

複数の殺バベシア原虫蛋白質が同定され、それらの機能と構造に基づいて作製した合成ペプチドに動物実験で有効な治療効果が確認されたため。

Strategy for Future Research Activity

ほぼ計画通りにすすんでいることから、当初の予定通り推進する予定である。ただし、成果に対して公表実績が少ない。原著論文等の作成にもっと努力する必要がある。

Research Products

• [Journal Article] Anti-babesial activity of a potent peptide fragment derived from longicin of Haemaphysalis longicornis (2012)
  • Author(s): Galay RL, Maeda H, Aung KM, Umemiya-Shirafuji R, Xuan X, IgarashiI, Tsuji N, Tanaka T, Fujisaki K.
  • Journal Title: Trop Anim Health Prod Volume: 44 Pages: 343-348
  • DOI: DOI:10.1007/s11250-011-0027-7
• [Journal Article] Longistatin, a salivary-gland protein from the disease vector tick with two calmodulin-like domains, functions as a serine protease (2012)
  • Author(s): Anisuzzaman, Islam MK., Alim MA.Alim, Miyoshi T, Hatta T, Yamaji K, Matsumoto Y, Fujisaki K, Tsuji N
  • Journal Title: Mol Biochem Parasitol Volume: 182 Pages: 45-53
  • DOI: DOI:10.1016/j.molbiopara.2011.12.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Longistatin, a novel plasminogen activator from vector ticks, is resistant to plasminogen activator inhibitor-1 (2011)
  • Author(s): Anisuzzaman, Islam MK, Alim MA, MiyoshiT, Hatta T, Yamaji K, MatsumotoY, Fujisaki K, Tsuji N.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 413 Pages: 599-604
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbrc.2011.09.009
• [Journal Article] Longistatin, a plasminogen activator, is key to the availability of blood-meals for ixodid ticks (2011)
  • Author(s): Anisuzzaman, Islam MK, Alim MA, MiyoshiT, Hatta T, Yamaji K, Matsumoto Y, Fujisaki K, Tsuji N.
  • Journal Title: PLoS Pathog Volume: 7 Pages: e1001312
  • DOI: DOI:10.1371/journal.ppat.1001312
• [Journal Article] Parasiticidal activity of Haemaphysalis longicornis longicin P4 peptide against Toxoplasma gondii (2011)
  • Author(s): Tanaka T, Maeda H, Matsuo T, Boldbattar D, Umemiya-Shirafuji R, Kume A, Suzuki H, Xuan X, Tsuji N, Fujisaki K
  • Journal Title: Peptides Volume: 34 Pages: 242-250
  • DOI: DOI:10.1016/j.peptides.2011.07.027
  • Peer Reviewed
• [Presentation] HlChI, a blood induced Kunitz-like protein from the hemocytes of the ixodid tick Haemaphysalis longicornis, is a potent chymotrypsin inhibitor (2011)
  • Author(s): アニスザマン,Khyrul Islam,Abdul Alim,三好猛晴,八田岳士,山地佳代子,松林 誠, 松本安喜,藤崎幸蔵,辻尚利
  • Organizer: 第152日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(堺市)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] Longistatin, a plasminogen activator from the salivary-gland of ixodid tick with two EF-hand domains, functions like a serine protease (2011)
  • Author(s): Anisuzzaman, Islam Mkhyrul, Miyoshi Takeharu, Abdul M Alim, Hatta Takeshi, Yamaji Kayoko, Matsumoto Yasunobu, Fujisaki Kozo, Tsuji Naotoshi
  • Organizer: 第80日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 慈恵医科大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-07-17
• [Presentation] マダニ中腸由来セリンプロテアーゼインヒビターのバベシア原虫増殖抑制効果 (2011)
  • Author(s): 三好猛晴、八田岳士、M.Abdul Alim、Anisuzzaman、山地佳代子、佐藤真澄、藤崎幸蔵、辻尚利
  • Organizer: 第80日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 慈恵医科大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-07-17
• [Presentation] A novel chymotripsin inhibitor from the hard tick Haemaphysalis longicornis is involved in blood-feeding process (2011)
  • Author(s): M.Abdul Alim, Naotoshi Tsuji, Takeharu Miyoshi, M.Khyrul Islam, Takeshi Hatta, Kayoko Yamaji, Anisuzzaman, Kozo Fujisaki
  • Organizer: 第80日本寄生虫学会大会
  • Place of Presentation: 慈恵医科大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-07-17
• [Remarks]
  • URL: http://www.niah.affrc.go.jp/collab/person/tsuji/index.html