なぜ蚊のマラリア原虫保有数には差ができるのか：蚊の個体間比較による規定因子の解析
| Project/Area Number |
23KJ1873
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
原口 麻子 北里大学, 獣医学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 蚊 / マラリア原虫 / インジェクション / 原虫保有数規定分子 / オーシストカプセルタンパク質 |
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| Outline of Research at the Start |
マラリア原虫は蚊が媒介するが、蚊によって伝搬する原虫数が異なることが知られる。これまでの研究で遺伝的背景が近縁であるにも関わらず、個体間のマラリア原虫保有数の差が大きい“感受性蚊”を作出した。本研究では感受性蚊を用いて、個体別にマラリア原虫数の推移、マラリア原虫ステージの変遷および蚊の代謝や免疫応答の変化などを顕微鏡観察および遺伝子解析手法を用いて解析する。これにより、蚊のマラリア原虫保有数を規定する分子を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マラリア原虫は蚊が媒介するが、蚊によって媒介する原虫数、すなわち蚊のマラリア原虫保有数が異なることが知られている。蚊のマラリア原虫保有数は伝播能に影響を与える重要な要素であるため、蚊のマラリア原虫保有数を規定する分子を明らかにすることを目的として本研究を実施している。
遺伝的背景が近縁であるにもかかわらず、個体間のマラリア原虫保有数の差が大きい“感受性蚊”（第7世代）を用いて、GFPによる選別をさらに1世代行った。その結果、感受性蚊（第８世代）では個体間の原虫保有数の差が小さくなり、野生型と差がなくなった。マラリア原虫保有数の差は、感受性蚊（第8世代）の累代を繰り返しても同様だった。このことから、感受性遺伝子は何らかの理由で固定化に揺らぎが起こり、表現系としての感受性が損なわれることが確認された。しかしながら、マラリア原虫保有数の異なる蚊の個体間比較が困難となった。
そこで、並行してインジェクション法を用いた蚊のマラリア原虫保有数を規定する分子の解析を行った。in vitro培養したオーキネートを蚊の血体腔にインジェクションし感染させるインジェクション法では、蚊の体内に侵入する原虫数を操作でき、雌蚊以外にもマラリア原虫を感染させることが可能となる。これまでの研究で、1．インジェクションした雌雄の蚊にオーシストが形成される、2．形成されたオーシストの一部が血体腔に浮遊する、3．雄では雌よりもオーシスト形成数が多いことが確認された。さらに、インジェクションした雌雄蚊を用いて次世代シークエンスを行い、その遺伝子発現変動から蚊における原虫保有数を規定する分子候補を選別した。加えて、インジェクションにより形成されたオーシストを収集して、網羅的にタンパク質を同定し、蚊の分子と相互作用すると考えられるオーシストカプセルタンパク質候補を得た。
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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
感受性蚊を用いた個体間比較は困難となったものの、インジェクション法を用いた雌雄蚊の解析により、原虫保有数を規定する分子の候補を選別した。また、オーシストカプセルタンパク質の同定に成功したので、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、雌雄蚊の遺伝子発現の比較により選別した原虫保有数を規定する候補分子のRNA干渉法による機能解析や、オーシストカプセルタンパク質の局在および機能解析を試みる予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Searching for new molecules involved in <i>Anopheles</i> mosquitoes’ response to <i>Plasmodium</i> infection2024
Author(s)
Haraguchi Asako, Takano Makoto, Fujiwara Kanta, Hakozaki Jun, Nakayama Kazuhiko, Nakamura Sakure, Yoshikawa Yasunaga, Fukumoto Shinya, Kusakisako Kodai, Ikadai Hiromi
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Journal Title
Journal of Veterinary Medical Science
Volume: 86
Issue: 5
Pages: 485-492
DOI
ISSN
0916-7250, 1347-7439
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Peer Reviewed / Open Access
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