2014 Fiscal Year Annual Research Report
偽オルガネラとしての肝内型マラリア原虫の宿主内“居座り”分子基盤
Publicly Offered Research
| Project Area | "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes |
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| Project/Area Number |
26117728
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
案浦 健 国立感染症研究所, その他部局等, 主任研究官 (90407239)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マラリア / 肝内型原虫 / 休眠期 / 偽オルガネラ / 宿主ハイジャック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界最大の感染症の一つであるマラリアは、ハマダラカによって媒介されるマラリア原虫がヒト体内において肝臓内と赤血球内に寄生する疾患である。この肝内型原虫には休眠期が存在し、時空間的に拡散伝播できることからマラリア撲滅を難しくしている。休眠期原虫は、宿主に害を与えず平均寿命半年の肝細胞内に複数年にも亘り“居座る”ことから、片利共生との類似性が窺え“休眠期原虫を偽オルガネラ”と捉えることができる。この偽オルガネラと共生体オルガネラの違いは、原虫が分裂増殖し宿主を食い破るステップ；偽オルガネラの脱共生段階であり寄生虫とされる所以である。このような観点から肝内型発育期を俯瞰すると、偽オルガネラ化の成立・決定機構とそこからの脱共生という興味深い生命現象が見出されるが、休眠モデル株の不足などの理由から、そのメカニズムは全く解明されていない。そこで本申請ではマラリア原虫の偽オルガネラ化の制御因子・決定機構に着目し、その分子メカニズムの解明を試みる。
これまでに代表者らは齧歯類マラリア原虫（P. berghei）を用いたLoss-of-function analysesにより、世界に先駆けて偽オルガネラ化モデル株（△ng2）の作製に成功した。表現型解析の結果、△ng2はin vitroにおいて肝細胞感染後に増殖を停止するが宿主からは排除されず、宿主細胞内での生存は続け偽オルガネラ化することが明らかとなった。野生型（WT）原虫の多くは、すぐに脱共生に移行することから、△ng2を中心に解析することで偽オルガネラ化の原虫側ポテンシャルを明らかにできる可能性が強く示唆された。ng2の機能を明らかにするため、C末端にタグ付加したng2-MYCコンストラクトを作製し、原虫に遺伝子導入後、陽性原虫の作製に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者は2014年10月1日付けで、国立感染症研究所（感染研）・寄生動物部に主任研究官として赴任した。その異動に伴う影響で、研究が一時中断したが、新研究機関においても申請内容の研究は継続できている。特に、寄生動物部内での連携や昆虫医科学部との連携が非常に円滑に行われており、移動に伴う支障は最小限に留められている。しかしながら、当初計画していたin vivo発光イメージング機器IVIS Luminaが感染研内には設置させておらず、当初の研究計画の一部変更を余儀なくされている。具体的な変更のポイントとしては、感染研内にin vivo蛍光イメージング機器Maestroが設置されていることから、長波長で強い蛍光シグナルを発現するマラリア原虫を作製し、△ng2のin vivoでの肝臓内長期間居座りの検証を行う。それ以外の進捗状況においては、△ng2の表現型解析やng2の機能解析にむけたタグ付加原虫の作製などに成功し、おおむね良好である。
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| Strategy for Future Research Activity |
感染研内にはin vivo発光イメージング機器が設置させておらず、in vivo蛍光イメージング機器が設置されている。このことから、長波長で強い蛍光タンパク質を発現するマラリア原虫を作製し、△ng2のin vivoでの肝臓内長期間居座りの検証を行う。長波長の蛍光シグナルを発現する原虫の作製には既に成功しており、Maestroを用いたイメージングの条件検討を行うと同時に、その原虫をバックグランドとしたng2欠損原虫の作製を試みる。またng2の機能を明らかにするため、C末端にタグ付加したng2-MYC導入原虫を用いて、ng2の細胞内局在性の確認も行う。またng2を誘導発現する細胞株の作出を試み、ng2の機能解析を進める。
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[Journal Article] Replication of Plasmodium in reticulocytes can occur without hemozoin formation, resulting in chloroquine resistance.2015
Author(s)
Lin JW, Spaccapelo R, Schwarzer E, Sajid M, Annoura T, Deroost K, Ravelli RB, Aime E, Capuccini B, Mommaas-Kienhuis AM, O'Toole T, Prins F, Franke-Fayard BM, Ramesar J, Chevalley-Maurel S, Kroeze H, Koster AJ, Tanke HJ, Crisanti A, Langhorne J, Arese P, Van den Steen PE, Janse CJ, Khan SM.
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Journal Title
J Exp Med.
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] A genetically attenuated malaria vaccine candidate based on P. falciparum b9/slarp gene-deficient sporozoites.2014
Author(s)
van Schaijk BC, Ploemen IH, Annoura T, Vos MW, Foquet L, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, van de Vegte-Bolmer M, Sajid M, Franetich JF, Lorthiois A, Leroux-Roels G, Meuleman P, Hermsen CC, Mazier D, Hoffman SL, Janse CJ, Khan SM, Sauerwein RW.
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Journal Title
Elife.
Volume: 3.
Pages: e03582
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The subcellular location of ovalbumin in Plasmodium berghei blood stages influences the magnitude of T-cell responses.2014
Author(s)
Lin JW, Shaw TN, Annoura T, Fougère A, Bouchier P, Chevalley-Maurel S, Kroeze H, Franke-Fayard B, Janse CJ, Couper KN, Khan SM.
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Journal Title
Infect Immun.
Volume: 82(11)
Pages: 4654-65
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Two Plasmodium 6-Cys family-related proteins have distinct and critical roles in liver-stage development.2014
Author(s)
Annoura T, van Schaijk BC, Ploemen IH, Sajid M, Lin JW, Vos MW, Dinmohamed AG, Inaoka DK, Rijpma SR, van Gemert GJ, Chevalley-Maurel S, Kiełbasa SM, Scheltinga F, Franke-Fayard B, Klop O, Hermsen CC, Kita K, Gego A, Franetich JF, Mazier D, Hoffman SL, Janse CJ, Sauerwein RW, Khan SM.
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Journal Title
FASEB J.
Volume: 28(5)
Pages: 2158-70.
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 肝内型マラリア原虫と宿主の“鬩ぎ合い”分子メカニズムの解明2014
Author(s)
案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井史敏, Khan SM, Heussler VT, 嘉糠 洋陸
Organizer
第２２回分子寄生虫学ワークショップ／第１２回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
Place of Presentation
帯広畜産大学・原虫病研究センター PKホール
Year and Date
2014-08-31 – 2014-09-03
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[Presentation] 肝内型マラリア原虫と宿主の“鬩ぎ合い”分子メカニズム2014
Author(s)
案浦 健, 荒木 球沙, Franke-Fayard BM, Janse CJ, 浅井史敏, Khan SM, Heussler VT, 嘉糠 洋陸
Organizer
第８回細菌学若手コロッセウム
Place of Presentation
ホテルニセコ いこいの村
Year and Date
2014-08-06 – 2014-08-08
Invited
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