マラリア原虫感染赤血球上の多遺伝子膜分子による宿主内共生能獲得メカニズムの解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 26117714
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 荒瀬 尚 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10261900)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 熱帯熱マラリア原虫 / 免疫逃避機構 / 抑制化レセプター

Outline of Annual Research Achievements

マラリアは依然として非常に多くの人々の生命を脅かす重大な感染症の一つである。従って、マラリアの制圧のためには、マラリア原虫がどのように進化し、宿主免疫機構から逃れる手法を獲得してきたかを解明することは、非常に重要である。我々は、ウイルス等の病原体がどの様に免疫機構から逃れてきたか、一方、免疫システムがどのようにそのような病原体に対して、どのように抵抗性を獲得してきたかについて研究してきた。しかし、持続感染するウイルスと同様な病原体であるマラリア原虫がどのように宿主免疫機構を制御する分子機構についてはほとんど明らかになっていない。本研究では、感染赤血球表面を解析することによって、免疫抑制化レセプターのリガンド分子が感染赤血球上に存在することを見つけ、さらに、そのリガンドの解析を行った。その結果、今まで機能が明らかにされていなかったマラリア原虫の多遺伝子がリガンド分子であることを明らかにした。さらに、リガンド分子のリコンビナント蛋白質を作成して解析したところ、マラリア原虫のリガンド分子が直接抑制化レセプターと会合していることが明らかになった。また、リガンド分子は、抑制化レセプターに直接シグナルを伝達することも明らかになった。以上のように、本研究によって、マラリア原虫もウイルスと同様に、抑制化レセプターを介した免疫逃避機構が存在することが明らかになった。今後、熱帯熱マラリア原虫のリガンド分子が病態にどのように関与しているかを明らかにしていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

抑制化レセプターのリガンドのリコンビナント蛋白質の作成に時間がかかったが、機能的なリガンド分子を産生できるようになり、概ね順調に進展している

Strategy for Future Research Activity

今後は、抑制化レセプターを介したシグナルが、マラリアの病態にどのように関与しているかを明らかにしていく予定である。本研究により、マラリアの制圧に向けた重要な成果が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] LILRA2 is an innate immune sensor for microbially cleaved immunoglobulins. (2016)
  • Author(s): Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nagai H, Nakamura Y, Katayama I, Colonna M, Arase H.
  • Journal Title: Nature Microbiology Volume: - Pages: 1-7
  • DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.54
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Monocyte infiltration into obese and fibrilized tissues is regulated by PILRα. (2016)
  • Author(s): Kohyama M, Matsuoka S, Shida K, Sugihara F, Aoshi T, Kishida K, Ishii KJ, Arase H.
  • Journal Title: Eur J Immunol. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1002/eji.201545897.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sialic Acids on Varicella-Zoster Virus Glycoprotein B Are Required for Cell-Cell Fusion. (2015)
  • Author(s): Suenaga T, Matsumoto M, Arisawa F, Kohyama M, Hirayasu K, Mori Y, Arase H.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Pages: 19833-19843
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.635508
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Functional and genetic diversity of leukocyte immunoglobulin-like receptor and implication for disease associations. (2015)
  • Author(s): Hirayasu K, Arase H.
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 60 Pages: 703-708
  • DOI: 10.1038/jhg.2015.64.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endothelial CD99 signals through soluble adenylyl cyclase and PKA to regulate leukocyte transendothelial migration. (2015)
  • Author(s): Watson RL, Buck J, Levin LR, Winger RC, Wang J, Arase H, Muller WA.
  • Journal Title: J Exp Med. Volume: 212 Pages: 1021-1041
  • DOI: 10.1084/jem.20150354
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] β2-glycoprotein I / HLA class II complexes are novel autoantigens in antiphospholipid syndrome. (2015)
  • Author(s): Tanimura, K., Jin, H, Suenaga, T., Morikami, S., Arase, N., Kishida, K., Hirayasu, K., Kohyama, M., Ebina, Y., Yasuda, S., Horita, T., Takasugi, K., Ohmura, K., Yamamoto, K., Katayama, I., Sasazuki, T., Lanier. L. L., Atsumi, T., Yamada, H. and Arase, H.
  • Journal Title: Blood Volume: 125 Pages: 2835-2844
  • DOI: 10.1182/blood-2014-08-593624
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Structural basis for simultaneous recognition of an O-glycan and its attached peptide of mucin family by immune receptor PILRα (2014)
  • Author(s): Kuroki, K., Wang, J., Ose, T., Yamaguchi, M., Tabata, S., Maita, N., Nakamura, S., Kajikawa, M., Kogure, A., Satoh, T., Arase, H. and Maenaka, K.
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 111 Pages: 8877-8882
  • DOI: 10.1073/pnas.1324105111
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] DIR is an innate immune sensor for microbially cleaved immunoglobulins (2015)
  • Author(s): Hirayasu Kouyuki, Saito Fumiji, Suenaga Tadahiro, Shida Kyoko, Arase Noriko, Oikawa Keita, Yamaoka Toshifumi, Murota Hiroyuki, Chibana Hiroji, Nagai Hiroki, Nakamaru Yuji, Katayama Ichiro, Arase Hisashi
  • Organizer: 第44日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-20
• [Presentation] Cellular misfolded proteins rescued from degradation by MHC class II molecules are possible targets for autoimmune diseases (2015)
  • Author(s): Hisashi Arase
  • Organizer: 第44日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-20
  • Invited