Toll情報伝達経路を標的とした新規のマダニ防圧法開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292173
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田仲 哲也 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (00322842)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 智英 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (50383667)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: マダニ / Toll 様関連因子(TLR) / TRAF関連因子(TRAFD1) / ディフェンシン / フェリチン / ペルオキシレドキシン / グルタチオンSトランスフェラーゼ / リポソーム

Outline of Annual Research Achievements

[全体構想] 全世界の人獣に甚大な被害を与えているのにもかかわらず、未だ有効で安全な防御・治療法が確立されていないフタトゲチマダニの新規防圧法を最終目標とする。我々はマダニの吸血および病原体感染防御において重要な役割を担うと考えられるToll情報伝達経路を構成するToll様受容体(TLR)とTRAF関連因子(TRAFD1)を阻害標的するRNA干渉法とワクチンを開発し、マダニ防圧に活用することを本研究の最終目標とした。[今まで得られた成果] そこで、マダニの吸血および病原体感染防御において重要な役割を担うと考えられるToll 情報伝達経路を構成するToll 様関連因子(TLR)とTRAF関連因子(TRAFD1)の同定・特性についてRNA干渉法を用いて解明した。発育期別のマダニおよび各吸血日数別の成ダニ個体とその臓器のTLRとTRAFD1遺伝子並びにタンパク質の発現動態を調べたところ、TLRとTRAFD1の発現は吸血に伴って増大するが、飽血後数週間で著しく減少することが分かった。また、間接蛍光抗体法によりTLRとTRAFD1はマダニの唾液腺、中腸、卵巣の細胞膜付近に局在していることが分かった。さらに、TRAFD1遺伝子をノックダウンすると、成ダニの吸血および産卵数に影響はないが、マダニの自然免疫関連分子であるディフェンシン様分子の発現が抑制された。一方、TLRはマダニによって媒介するバベシア原虫の増殖を抑制する機構に関与することが分かった。以上の結果より、TLRとTRAFD1はマダニの吸血や産卵には影響しないが、マダニの自然免疫系を制御する重要な分子である可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

最終段階で予想しない結果になったが、それまでは当初の計画通りの研究成果が得られたため。

Strategy for Future Research Activity

平成27年10月、dsRNA遺伝子キャリアーを用いたフェリチンのRNA干渉法試験の結果、当初の予想に反し、マダニの遺伝子制御が認められなかったため、フェリチンのdsRNA遺伝子キャリアーの作製に問題があるという考察に至った。dsRNA遺伝子キャリアーの問題を解決するために、フェリチンに代わる新たな標的分子としてフェリチンと同様の抗酸化活性を持つペルオキシレドキシンやグルタチオンSトランスフェラーゼに焦点を絞り、ペルオキシレドキシンやグルタチオンSトランスフェラーゼの詳細な分子活性などの評価を実施する。

Causes of Carryover

平成27年10月、フェリチンのRNA干渉法試験の結果、当初の予想に反し、マダニの遺伝子制御が認められなかったため、フェリチンのdsRNA遺伝子キャリアーの作製に問題があるという考察に至った。そのため、その問題を解決するために、新たな標的分子としてフェリチンと同様の抗酸化活性を持つペルオキシレドキシンに焦点を絞った。その結果、ペルオキシレドキシンの詳細な分子活性などの評価を実施する必要性が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

dsRNA遺伝子キャリアーの問題を解決するために、フェリチンに代わる新たな標的分子としてフェリチンと同様の抗酸化活性を持つペルオキシレドキシンやグルタチオンSトランスフェラーゼに焦点を絞り、ペルオキシレドキシンやグルタチオンSトランスフェラーゼの詳細な分子活性などの評価を実施する。

Research Products

• [Journal Article] Course of induced infection by Eimeria krijgsmanni in immunocompetent and immunodeficient mice. (2016)
  • Author(s): Ono, U., Matsubayashi, M., Tsujio, M., Mizuno, M., Tanaka, T., Masatani, T., Matsui, T. and Matsuo, T.
  • Journal Title: Parasitol. Res. Volume: 115 (1) Pages: 211-215
  • DOI: 10.1007/s00436-015-4737-z.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of the tumor necrosis factor receptor-associated factor-type zinc finger domain containing protein 1 (TRAFD1) from the hard tick Haemaphysalis longicornis in immunity against bacterial infection (2016)
  • Author(s): Takechi, R., Galay, R. L., Maeda, H., Matsuo, T., Kusakisako, K., Talactac, M. R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Ticks Tick Borne Dis. Volume: 7 (1) Pages: 36-45
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2015.08.002.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Functional analysis of recombinant 2-Cys peroxiredoxin from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Kusakisako, K., Masatani, T., Miyata, T., Galay, R. L., Maeda, H., Talactac, M. R., Tsuji, N., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Insect Mol. Biol. Volume: 25 (1) Pages: 16-23
  • DOI: 10.1111/imb.12193.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel C-type lectin with triple carbohydrate recognition domains has critical roles for the hard tick Haemaphysalis longicornis against Gram-negative bacteria (2016)
  • Author(s): Maeda, H., Miyata, T., Kusakisako, K., Galay, R. L., Talactac, M. R., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Dev. Comp. Immunol. Volume: 57 Pages: 38-47
  • DOI: 10.1016/j.dci.2015.12.015.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Impaired cellular immune response to injected bacteria after knockdown of ferritin genes in the hard tick Haemaphysalis longicornis (2016)
  • Author(s): Galay, R. L., Takechi, R., Umemiya-Shirafuji, R., Talactac, M. R., Maeda, H., Kusakisako, K., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasitol. Int. Volume: 65 (3) Pages: 251-257
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.01.007.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Virucidal activity of Haemaphysalis longicornis longicin P4 peptide against tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus (2016)
  • Author(s): Talactac, M. R., Yoshii, K., Maeda, H., Kusakisako, K., Hernandez, E. P., Tsuji, N., Fujisaki, K., Galay, R. L., Tanaka, T. and Mochizuki, M.
  • Journal Title: Parasit. Vectors Volume: 9 (1) Pages: 59
  • DOI: 10.1186/s13071-016-1344-5.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dynamics of Theileria orientalis genotype population in cattle in a year-round grazing system. (2016)
  • Author(s): Masatani, T., Yoshihara, S., Matsubara, A., Gotoh, T., Takahashi, H., Tanaka, T., Andoh, M., Endo, Y. and Matsuo, T.
  • Journal Title: Acta Parasitol Volume: 61 (2) Pages: 419-424
  • DOI: 10.1515/ap-2016-0056
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improvement of the cryopreservation method for the Babesia gibsoni parasite by using commercial freezing media (2016)
  • Author(s): Kusakisako, K., Masatani, T., Yada Y., Talactac, M. R., Hernandez, E. P., Maeda, H., Mochizuki, M. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Parasitol. Int. Volume: In press Pages: In press
  • DOI: 10.1016/j.parint.2016.02.012.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Induction of gene silencing in Haemaphysalis longicornis ticks through immersion in double-stranded RNA (2016)
  • Author(s): Galay, R. L., Hernandez, E. P., Talactac, M. R., Maeda, H., Kusakisako, K., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Journal Title: Ticks Tick Borne Dis. Volume: In press Pages: In press
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2016.03.018.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 汎用的な細胞凍結保存液を用いたBabesia gibsoni原虫凍結保存法の検討およびその改良 (2016)
  • Author(s): 草木迫浩大, 正谷達謄, 屋田 友里花, Talactac Melbourne Rio, Hernandez Emmanuel Pacia, 前田大輝, 望月雅美, 田仲哲也
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ(宮崎市、宮崎)
  • Year and Date: 2016-03-19 – 2016-03-20
• [Presentation] 鹿児島県各地で採取されたマダニにおけるTheileria, Babesia及びHepatozoonの分子疫学 (2016)
  • Author(s): 正谷達謄, 林 慶, 立野守洋, 遠藤泰之, 松尾智英, 田仲哲也, 御供田睦代, 関 まどか, 安藤匡子
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ(宮崎市、宮崎)
  • Year and Date: 2016-03-19 – 2016-03-20
• [Presentation] フタトゲチマダニ体内におけるBabesia ovata移行動態について (2016)
  • Author(s): 前田大輝, 八田岳士, 坪川大悟, 三上房子, 松林 誠, 三好猛晴, 白藤(梅宮)梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 辻 尚利, 田仲哲也
  • Organizer: 第85回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ(宮崎市、宮崎)
  • Year and Date: 2016-03-19 – 2016-03-20
• [Presentation] 過酸化水素消去酵素2-Cysペルオキシレドキシンはマダニの吸血および産卵時の抗酸化機構に関与する (2015)
  • Author(s): 田仲哲也, 草木迫浩大, 正谷達謄, 宮田 健, Remil Linggatong Galay, 白藤(梅宮)梨可, 前田大輝, Melbourne Rio Talactac, 辻 尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市、兵庫)
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] Survival dynamics of tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus Haemaphysalis longicornis (2015)
  • Author(s): Melbourne Rio Talactac, Kentaro Yoshii, Tetsuya Tanaka, Kozo Fujisaki, Masami Mochizuk
  • Organizer: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡市、福岡)
  • Year and Date: 2015-11-22 – 2015-11-24
• [Presentation] Experimental evaluation of Haemaphysalis longicornis tick as a potential biologic vector of Japanese encephalitis virus (2015)
  • Author(s): Manami Goto, Hiroshi Shimoda, Ken Maeda, Hiroki Maeda, Takeshi Hatta, Naotoshi Tsuji, Tetsuya Tanaka, Masami Mochizuki
  • Organizer: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡市、福岡)
  • Year and Date: 2015-11-22 – 2015-11-24
• [Presentation] 大分県久住高原の通年放牧牛におけるTheileria orientalisジェノタイプの年間変動 (2015)
  • Author(s): 正谷達謄, 吉原俊平, 松原敦子, 後藤貴文, 高橋秀之, 田仲哲也, 安藤匡子, 遠藤泰之, 松尾智英
  • Organizer: 第68回日本寄生虫学会南日本支部大会・第65回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
  • Place of Presentation: 長崎大学(長崎市、長崎)
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-18
• [Presentation] Identification and Expression of two Glutathione S-Transferases from the hard tick Haemaphysalis longicornis (2015)
  • Author(s): Emmanuel Pacia Hernandez, Kodai Kusakisako, Hiroki Maeda, Remil Linggatong Galay, Masami Mochizuki, Kozo Fujizaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: 第68回日本寄生虫学会南日本支部大会・第65回日本衛生動物学会南日本支部大会合同大会
  • Place of Presentation: 長崎大学(長崎市、長崎)
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-18
• [Presentation] 2-Cys Peroxiredoxin is needed in blood feeding and next-generation production of ticks (2015)
  • Author(s): Kodai Kusakisako, Tatsunori Masatani, Takeshi Miyata, Remil Linggatong Galay, Rika Umemiya-Shirafuji, Hiroki Maeda, Melbourne Rio Talactac, Naotoshi Tsuji, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki, Tetsuya Tanaka
  • Organizer: The 3rd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市、北海道)
  • Year and Date: 2015-09-16 – 2015-09-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 病原微生物感染に関与するマダニ生物活性分子について (2015)
  • Author(s): 田仲哲也
  • Organizer: 日本衛生動物学会・日本ダニ学会共催 公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 法政大学(千代田区、東京都)
  • Year and Date: 2015-09-11 – 2015-09-13
  • Invited
• [Presentation] ベクターマダニ体内におけるBabesia ovata増殖動態についての一考察 (2015)
  • Author(s): 前田大輝, 八田岳士, 松林 誠, 三好猛晴, 白藤(梅宮)梨可, 大久保和洋, 五十嵐郁男, 辻 尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学(十和田市、青森)
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] Toxoplasma gondii K-3株のシスト形成能に関する研究 (2015)
  • Author(s): 小山田昇平, 正谷達謄, 辻尾祐志, 田仲哲也, 松井利博, 松尾智英
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学(十和田市、青森)
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] Virucidal activity of Haemaphysalis longicornis longicin P4 peptide against tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus (2015)
  • Author(s): Melbourne Rio Talactac, 好井健太朗, 辻 尚利, 藤崎幸蔵, 田仲哲也, 望月雅美
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学(十和田市、青森)
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] フタトゲチマダニにおけるペルオキシレドキシンの役割について (2015)
  • Author(s): 草木迫浩大, Remil Linggatong Galay, 白藤(梅宮)梨可, 前田大輝, Melbourne Rio Talactac, 辻 尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学(八戸市、青森)
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] Knockdown of ferritin genes increases the susceptibility of the hard tick Haemaphysalis longicornis to bacterial infection (2015)
  • Author(s): Tetsuya Tanaka, Remil Linggatong Galay, Rie Takechi, Rika Umemiya-Shirafuji, Melbourne Rio Talactac, Hiroki Maeda, Kodai Kusakisako, Masami Mochizuki, Kozo Fujisaki
  • Organizer: World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology Congress 2015
  • Place of Presentation: The Arena and Convention Centre(Liverpool, UK)
  • Year and Date: 2015-08-16 – 2015-08-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マダニ吸血におけるペルオキシレドキシンの役割について (2015)
  • Author(s): 草木迫浩大, Remil Linggatong Galay, 白藤(梅宮)梨可, 前田大輝, Melbourne Rio Talactac, 辻 尚利, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第23回SADI
  • Place of Presentation: 名取市文化会館(名取市、宮城)
  • Year and Date: 2015-06-26 – 2015-06-28
• [Presentation] Decreased resistance of Haemaphysalis longicornis ticks to bacterialchallenge after knockdown of ferritin molecules (2015)
  • Author(s): Remil Linggatong Galay, 武智理恵, 白藤(梅宮)梨可, Melbourne Rio Talactac, 前田大輝, 草木迫浩大, 望月雅美, 藤崎幸蔵, 田仲哲也
  • Organizer: 第23回SADI
  • Place of Presentation: 名取市文化会館(名取市、宮城)
  • Year and Date: 2015-06-26 – 2015-06-28
• [Presentation] フタトゲチマダニ由来ロイシンリッチリピート保有タンパク質(HlLRR)の発現動態とバベシア原虫に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 田仲哲也, 栗巣孔士, 前田大輝, 宮田 健, 草木迫浩大, Remil Linggatong Galay, Melbourne Rio Talactac, 望月雅美, 藤崎幸蔵
  • Organizer: 第23回SADI
  • Place of Presentation: 名取市文化会館(名取市、宮城)
  • Year and Date: 2015-06-26 – 2015-06-28
• [Book] Vaccine Design: Methods and Protocols (2016)
  • Author(s): Galay, R. L., Miyata, T., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Total Pages: 848
  • Publisher: Springer New York
• [Book] RNA Interference (2016)
  • Author(s): Galay, R. L., Miyata, T., Umemiya-Shirafuji, R., Mochizuki, M., Fujisaki, K. and Tanaka, T.
  • Total Pages: 460
  • Publisher: InTech-Open Access Publisher
• [Remarks] 鹿児島大学 共同獣医学部獣医学科 病態予防獣医学講座 感染症学分野
  • URL: http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-infection/sinkoukansen/top.html