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2021 Fiscal Year Research-status Report

Post-transcriptional regulation by CCCH-type zinc finger family of Plasmodium parasites

Research Project

Project/Area Number 21K06985
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

新澤 直明  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10583015)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsマラリア原虫 / 転写後調節 / ジンクフィンガー
Outline of Annual Research Achievements

マラリア原虫のステージ形成に必要な秩序立ったタンパク質発現には、発現遺伝子群の転写活性化に続くRNAの翻訳、安定化・分解などの転写後調節機構が必須である。本研究では、各ステージ形成に共通する転写後調節機構の基本原理を明らかにするため、原虫生活環全体にファミリー分子が存在し、マラリア原虫種間に高い保存性を持つTZFファミリーに着目した。新規標的RNA同定法と革新的ゲノム編集法の2つを基盤技術として、TZFファミリーの機能を明らかにすることで、各ステージ形成におけるTZFファミリーによる転写後調節機構の共通原理の解明を目指す。本年度は、新規標的RNA同定法であるRNA編集酵素ADARを利用したTRIBE法の確立を行った。雌生殖母体のRNA結合タンパク質であるDOZIをモデルとしてTRIBE法の確立を行った。RIP-seqとTRIBE法の比較を行い、手法が簡便なTRIBE法においても十分な検出感度を有することを示した。一方で、無性増殖期の2つのTZFについて蛍光タンパク質融合遺伝子発現株の作出を行った。研究開始前の予備解析においてはGFP融合遺伝子発現株を作出し、蛍光観察を行ったが、蛍光が微弱であり解析が不十分な遺伝子が2つ存在した。これら2つのTZFに対して、より明るい蛍光を持つmNeonGreen(mNG)の融合遺伝子発現株を作出した。蛍光観察の結果、2つのTZFは共に、赤血球ステージの全てで発現し、それぞれ核周辺と細胞質全体の局在を示した。GFP融合遺伝子の場合は、リング期には観察できなかったが、mNGに変更した結果、リング期においても蛍光が観察できた。また、生殖母体期のTZFについて、ADAR融合遺伝子発現株の作出を行い、TZFに関する標的RNA解析の準備が整った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

DOZIをモデルとした標的RNA探索法の確立を行い、論文公表の準備に至った。また、複数のTZF分子について局在解析を行い、興味深い局在を示す分子を発見することができた。生殖母体期のTZFについては、ADAR融合タンパク質発現株の作出に成功した。以上の成果から、研究は順調に進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

作成したADAR融合株を用いて、RNA結合型ZF分子の標的RNA解析を試みる。標的RNAをコードする遺伝子の中から、生殖母体の成熟に関わることが予想される分子の機能解析を行う。また、他のRNA結合型ZF分子についても標的RNA解析を進める。

Causes of Carryover

当初計画で計上していた消耗品費を他の経費で賄ったため。次年度には研究計画加速のために、次世代シークエンサー解析件数を予定より増加する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Chromosome splitting of Plasmodium berghei using the CRISPR/Cas9 system2022

    • Author(s)
      Addo-Gyan Daniel、Matsushita Haruka、Sora Enya、Nishi Tsubasa、Yuda Masao、Shinzawa Naoaki、Iwanaga Shiroh
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: e0260176

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0260176

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AGIA Tag System for Ultrastructural Protein Localization Analysis in Blood-Stage Plasmodium falciparum2021

    • Author(s)
      Morita Masayuki、Kanoi Bernard N.、Shinzawa Naoaki、Kubota Rie、Takeda Hiroyuki、Sawasaki Tatsuya、Tsuboi Takafumi、Takashima Eizo
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.777291

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly efficient CRISPR/Cas9 system in Plasmodium falciparum using Cas9-expressing parasites and a linear donor template2021

    • Author(s)
      Nishi Tsubasa、Shinzawa Naoaki、Yuda Masao、Iwanaga Shiroh
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97984-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 熱帯熱マラリア原虫 Rab5b の結合タンパク質は N- ミリストイル化 adenylate kinase 2 を小 胞体から選別輸送する2021

    • Author(s)
      多久 和泉、平井 智浩、牧内 貴志、新澤 直明、岩永 史朗、案浦 健、 永宗 喜三郎、野崎 智義、中野 由美子
    • Organizer
      第90回日本寄生虫学会総会
  • [Presentation] CRISPR/Cas9 ゲノム編集法を用いた熱帯熱マラリア原虫の薬剤耐性遺伝子の再評価2021

    • Author(s)
      窪田 理恵、新澤 直明、岩永 史朗
    • Organizer
      第90回日本寄生虫学会総会
  • [Presentation] マラリア原虫生殖母体における RNA 結合型ジンクフィンガータンパク質による遺伝子発現制御 機構の解析2021

    • Author(s)
      新澤 直明、関根 崇、平山 泰士、油田 正夫、岩永 史朗
    • Organizer
      第90回日本寄生虫学会総会
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科 環境社会医歯学講座 寄生虫学・熱帯医学分野

    • URL

      https://sites.google.com/view/tmdu-parasitology

URL: 

Published: 2022-12-28  

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