原虫におけるミリストイル化タンパク質の輸送メカニズムの解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07050
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 中野 由美子 (斉藤由美子) 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (30321764)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 赤痢アメーバ / Rab GTPase / メンブレントラフィック

Outline of Annual Research Achievements

病原体の細胞表面タンパク質は、宿主認識や組織への侵入に関与する。一般的に分泌タンパク質にはN末端にシグナルペプチドが存在し、小胞を介して細胞外に分泌される。しかし、シグナルペプチド非依存型の分泌タンパク質も病原体や宿主細胞で報告されている。申請者は、赤痢アメーバの100種以上に多様化したRab GTPaseのうち、Rab2 isotypeがC末端ではなくN末端に脂質修飾を受ける可能性があることを見出しており、Rab2 isotypeの輸送の特殊性を明らかにすることが目的とする。赤痢アメーバのRab2ファミリーは3つのアイソタイプから構成される。EhRab2Aは785, EhRab2Bは214,EhRab2Cは232アミノ酸残基である。RNAseq解析を行うと、EhRab2Aの発現は非常に低く、EhRab2BとEhRab2Cの発現は低いものの、栄養体での発現が確認された。ゲノムデータベース情報では、いずれも転写開始メチオニンの直後にイントロンが存在している。特にEhRab2AはN末端にkinase domainが融合して発現しているのが観察された。EhRab2AとEhRab2Bは赤痢アメーバとその近縁種E. nuttaliあるいはE. moshkovskiiに存在するが、EhRab2Cは系統的に離れたE. invadensには存在せず、哺乳動物に特異的なEntamoeba に存在していると考えられた。またEhRab2CはN末端に疎水性の伸長配列が存在した。EhRab2ファミリーにはC末にシステイン残基はなく、N末にシステインが２つ存在する。このN末のシステインはSパルミトイル化されることを複数の予測モデルで確認した。EhRab2Bがパルミトイル化されるなら、膜に局在が確認できると考え、EhRab2B-GFP融合を発現する形質転換アメーバ株を作成したところ、GFPの局在は可溶性画分に観察された。融合したGFPの分子量が大きく、EhRab2Bの膜局在に阻害的に作用したことを考慮し、浸水性で小さなFLAGタグを融合することを試みている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ゲノムデータベース情報を確認することから始めたため、多少プロジェクト遂行に遅れは出ているが、確実にデータを出すために必要だと考えている。

Strategy for Future Research Activity

EhRab2Cファミリーを安定的に発現する形質転換アメーバと遺伝子発現抑制株を作成することにより、EhRab2ファミリーの機能解析を進める予定である。

Causes of Carryover

出席を予定していた学会に参加を見送ったため

Research Products

• [Journal Article] Prevalence and metronidazole resistance of Trichomonas vaginalis among Japanese women in 2021 (2023)
  • Author(s): Saito-Nakano Yumiko、Umeki Yuko、Shimokawa Chikako、Kobayashi Koichi、Hashimoto Koichi、Takada Toshio、Makii Chinami、Hasebe Rie、Yoshida Yuri、Nakajima Riko、Kobayashi Seiki、Hisaeda Hajime
  • Journal Title: IJID Regions Volume: 7 Pages: 130～135
  • DOI: 10.1016/j.ijregi.2023.02.007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Attenuation of In Vitro and In Vivo Virulence Is Associated with Repression of Gene Expression of AIG1 Gene in Entamoeba histolytica (2023)
  • Author(s): Lozano-Mendoza J, Ramirez-Montiel F, Rangel-Serrano A, Paramo-Perez I, Mendoza-Macias C, Saavedra-Salazar F, Franco B, Vargas-Maya N, Jeelani G, Saito-Nakano Y, Anaya-Velazquez F, Nozaki T, Padilla-Vaca F
  • Journal Title: Pathogens Volume: 12 Pages: 489～489
  • DOI: 10.3390/pathogens12030489
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Gene expression of axenically-isolated clinical Entamoeba histolytica strains and its impact on disease severity of amebiasis (2022)
  • Author(s): Yanagawa Yasuaki、Izumiyama Shinji、Saito-Nakano Yumiko、Nakada-Tsukui Kumiko、Kobayashi Seiki、Yoshida Naoko、Kikuchi Yoshimi、Gatanaga Hiroyuki、Oka Shinichi、Nozaki Tomoyoshi、Watanabe Koji
  • Journal Title: PLOS Pathogens Volume: 18 Pages: e1010880
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1010880
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 赤痢アメーバにおける膜輸送の多様化とアメーバ性肝膿瘍形成に必要なトランスゴルジ輸送を制御するArfX2 GTPaseの役割 (2023)
  • Author(s): 中野 由美子, 牧内 貴志, 栃倉 麻美, 津久井 久美子, Carol A. Gilchrist, William A. Petri Jr, 野崎 智義
  • Organizer: 第92回日本寄生虫学会大会