オルガネラ分泌蛋白質による原虫の寄生・共生成立の分子基盤

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 24117506
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 加藤 健太郎 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 特任准教授 (30401178)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 原虫 / オルガネラ / 寄生・共生

Outline of Annual Research Achievements

原虫は寄生性で特に病原性を持つ単細胞真核生物であり、世界三大感染症の一つであるマラリアは言うまでもなく、人獣共通感染症であるトキソプラズマ、クリプトスポリジウム等の国内外で重篤な被害を出している感染症の病原微生物が数多く属している。原虫は原生生物界に属し、そのゲノムは進化的には渦鞭毛藻類に近縁であることから、植物型の生理、代謝システム、オルガネラ及びその痕跡を有している。元来共生に由来すると考えられるオルガネラとして、ミトコンドリアや葉緑体の痕跡と推測されるapicoplast等が保存されている。一方で内部共生非依存的に独自の進化を遂げたオルガネラとして、microneme, rhoptry, dense granule等が挙げられ、ここから分泌される蛋白質が宿主細胞への寄生・共生の成立に大きく関わっている。apical（吻側）に上に挙げた特徴的なオルガネラを持つことから、これらの原虫はApicomplexaと呼ばれ、上に挙げた原虫を始め、医学・獣医学領域で問題となっている多くの原虫が属する。このように、Apicomplexaは独自に進化したオルガネラを内包し、さらに宿主細胞へと寄生することから、3重のマトリョーシカ構造を形成していることになる。
本研究の目的は、原虫のオルガネラ分泌蛋白質が原虫の寄生・共生成立にどのような役割を果たしているのかをオミクス解析、可視化技術等を駆使し、その分子基盤を明らかとすることにある。
平成２５年度は、原虫が宿主細胞に侵入する際のAMA1-RONs複合体を構成する分子の挙動の解析を行った。具体的にはRON蛋白質を宿主細胞の骨格分子であるチューブリンとの相互作用について解析を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Function of Plasmodium falciparum cyclin-dependent kinases in erythrocytic schizogony. (2013)
  • Author(s): Iwanaga T, Sugi T, Kobayashi K, Takemae H, Gong H, Recuenco FC, Ishiwa A, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Parasitol Int. Volume: 62 Pages: 423-430
  • DOI: 10.1016/j.parint.2013.05.003
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of dextran sulfates on the acute infection and growth stages of Toxoplasma gondii. (2013)
  • Author(s): Ishiwa A, Kobayashi K, Takemae H, Sugi T, Gong H, Recuenco FC, Murakoshi F, Inomata A, Horimoto T, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Parasitol Res. Volume: 112 Pages: 4169-4176
  • DOI: 10.1007/s00436-013-3608-8
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analyses of interactions between heparin and the apical surface proteins of Plasmodium falciparum. (2013)
  • Author(s): Kobayashi K, Takano R, Takemae H, Sugi T, Ishiwa A, Gong H, Recuenco FC, Iwanaga T, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Sci Rep. (Nature Publishing Group) Volume: 3 Pages: 3178
  • DOI: 10.1038/srep03178
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characterization of the interaction between Toxoplasma gondii rhoptry neck protein 4 and host cellular β-tubulin. (2013)
  • Author(s): Takemae H, Sugi T, Kobayashi K, Gong H, Ishiwa A, Recuenco FC, Murakoshi F, Iwanaga T, Inomata A, Horimoto T, Akashi H, Kato K (corresponding author).
  • Journal Title: Sci Rep. (Nature Publishing Group) Volume: 3 Pages: 3199
  • DOI: 10.1038/srep03199
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫の感染およびマウス生存率に与える影響 (2014)
  • Author(s): 石和玲子、杉達紀、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、竹前等、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] ヘパリンのクリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害機構の解析 (2014)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] トキソプラズマ原虫RON複合体と宿主細胞骨格分子の相互作用の解析 (2014)
  • Author(s): 竹前等、杉達紀、高野量、村越ふみ、Recuenco Frances C.、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] マラリア原虫感染赤血球における分泌タンパク質のインタラクトーム解析 (2014)
  • Author(s): 高野量、竹前等、杉達紀、田坂修也、加藤健太郎
  • Organizer: 第83回日本寄生虫学会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2014-03-27 – 2014-03-28
• [Presentation] Assessing the microbial polysaccharide gellan gum and its sulfated derivative on their inhibition of growth of Plasmodium yoelii 17XL in BALB/c mice (2013)
  • Author(s): Frances Recuenco、小林郷介、石和玲子、ロジャース有希子、Noreen Fundador、杉 達紀、竹前 等、岩永達也、村越ふみ、猪又敦子、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] 小型ピロプラズマ主要膜抗原と結合する宿主因子の解析 (2013)
  • Author(s): 竹前 等、杉 達紀、高野 量、村越 ふみ、Recuenco Frances C.、石和 玲子、堀本 泰介、横山 直明、加藤 健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] クリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害糖鎖の探索および阻害機構の解明 (2013)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、加藤健太郎、堀本泰介
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] 硫酸化多糖類投与によるトキソプラズマ原虫感染・増殖に対する影響 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、杉 達紀、竹前 等、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、猪又敦子、ロジャース有希子、フンダドール・ノリーン、堀本泰介、岩田忠久、加藤健太郎
  • Organizer: 第156回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岐阜大学（岐阜市）
  • Year and Date: 2013-09-20 – 2013-09-22
• [Presentation] マラリア原虫分泌蛋白質のインタラクトーム解析 (2013)
  • Author(s): 高野 量、田坂修也、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Presentation] 硫酸化多糖類によるトキソプラズマ原虫感染・増殖阻害効果の解析 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、杉 達紀、竹前 等、レクエンコ・フランセス、村越ふみ、猪又敦子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Presentation] 多糖鎖によるクリプトスポリジウム原虫に対する感染阻害 (2013)
  • Author(s): 猪又敦子、村越ふみ、石和玲子、堀本泰介、加藤健太郎
  • Organizer: 第21回分子寄生虫学ワークショップ
  • Place of Presentation: 神戸セミナーハウス（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2013-08-25 – 2013-08-28
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 熱帯熱マラリア原虫の赤血球侵入試験 p.91-92 (2013)
  • Author(s): 加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 熱帯熱マラリア原虫の増殖阻害試験 p.89-90 (2013)
  • Author(s): レクエンコ フランセス、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 マウスを用いたトキソプラズマ原虫感染実験 p.51-53 (2013)
  • Author(s): 石和玲子、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 トキソプラズマ原虫膜抗原の糖鎖結合性の解析法 p.27-29 (2013)
  • Author(s): 竹前 等、小林郷介、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Book] 「寄生虫研究 材料と方法」 赤内期における熱帯熱マラリア原虫の培養法 p.47-50 (2013)
  • Author(s): 田坂修也、加藤健太郎
  • Total Pages: 167
  • Publisher: 三恵社
• [Remarks] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 加藤健太郎研究室
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~globalinfection/index.html