鳥類血液寄生原虫のゲノム解析および遺伝情報を応用した分子疫学的研究

• 研究課題/領域番号: 08J03886
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 応用獣医学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 大森 澄枝 日本大学, 獣医学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2008年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
• キーワード: 鳥類血液原虫 / ミトコンドリアゲノム / アピコプラストゲノム / 定量PCR(Real-time PCR) / 原虫診断 / ゲノム解析 / 分子疫学 / フローサイトメトリー / ガメトサイト

研究概要

ヒトマラリア原虫のアピコプラストゲノムは、熱帯熱マラリア(P.falciparum)など3種において、その全塩基配列が明らかになったが、鳥類血液原虫のアピコプラストゲノムを含む核外ゲノムは部分的な情報しか得られていない。そこで、本年度も昨年度に引き続き、本ゲノムの解析を行った。
現在は鳥類血液原虫3種(Plasmodium gallinaceum, P. juxtanucleareおよびLeucocytozoon caulleryi)に関して、アピコプラストゲノムの塩基配列の約3～30Kbpの解析を終了した。
また、鳥類血液寄生原虫を対象に2例ほど報告がある定量PCR法による原虫診断について、上記のゲノム解析を含めて得られたゲノム情報を利用し、3つのゲノムの各遺伝子を標的として検討を行った。
結果、3つのゲノム(核、ミトコンドリアおよびアピコプラスト)上の遺伝子のいずれにおいても、従来のPCR法よりも感度が100倍以上高いことが明らかとなった。さらに、原虫特異的な細胞小器官であるアピコプラストの遺伝子を標的とした際にもっとも特異性が高いにとが示唆された。したがって、鳥類血液原虫の分子生物学的検出における標的配列としてミトコンドリアゲノムのcytb遺伝子が現在もっとも頻繁に利用されているが、原虫特異的なゲノムであるアピコプラスト上の遺伝子を標的とすることで、より検出能力の高いPCRによる検出系を構築できる可能性があるということがわかった。
以上より、いまだ十分に把握されていない我が国における鳥類血液原虫の分布状況や原虫保有鳥種、ベクターとなる節足動物種を明らかにするための原虫検出法の開発に寄与する基礎情報が得られたと思われる。今後は、より最適な原虫特異的配列を増幅するプライマーセットの設計を考慮し、PCR系を改良して野外サンプルの検出に応用することが望まれる。

研究成果

• [雑誌論文] Use of flow cytometry to separate Leucocytozoon caulleryi gametocytes from avian blood. (2010)
  • 著者名/発表者名: Omori, S., Sato, Y., Toda, H., Sasaki, K., Isobe, T., Nakanishi, T., Murata, K., Yukawa, M.
  • 雑誌名: Parasitology 巻: 137(13) ページ: 1899-1903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular identification of blood source animals from black flies(Diptera : Simuliidae)collected in the alpine regions of Japan. (2010)
  • 著者名/発表者名: Imura T, Sato Y, Ejiri H, Tamada A, Isawa H, Sawabe K, Omori S, Murata K, Yukawa M.
  • 雑誌名: Parasitology Research 106(2) ページ: 543-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular detection of Leucocytozoon lovati from probable vectors, black flies(Simuliudae)collected in the alpine regions of Japan. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Tamada A, Mochizuki Y, Nakamura S, Okano E, Yoshida C, Ejiri H, Omori S, Yukawa M, Murata K
  • 雑誌名: Parasitology Research 104(2) ページ: 251-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of avian malaria parasite in mosquitoes collected at a zoological garden in Japan. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ejiri H, Sato Y, Sawai R, Sasaki E, Matsumoto R, Ueda M, Higa Y, Tsuda Y, Omori S, Murata K, Yukawa M.
  • 雑誌名: Parasitology Research 105(3) ページ: 629-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular detection of Leucocytozoon lovati from probable vectors, black flies (Simuliudae) collected in the alpine regions of Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Tamada A, Mochizuki Y, Nakamura S, Okano E, Yoshida C, Ejiri H, Omori S, Yukawa M, Murata K.
  • 雑誌名: Parasitology Research 104(2) ページ: 251-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two extra chromosomal genomes of Leucocytozoon caulleryi ; completenucleotide sequences of the mitochondrial genome and existence of the apicoplast genome (2008)
  • 著者名/発表者名: Omori S, Sato Y, Hirakawa S, Isobe T, Yukawa M, Murata K.
  • 雑誌名: Parasitology Research 103(4) ページ: 953-957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of avian Plasmodium spp. DNA sequences from mosquitoes captured in Minami Daito Island of Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Ejiri H, Sato Y, Sasaki E, Sumiyama D, Tsuda Y, Sawabe K, Matsui S, Horie S, Akatani K, Takagi M, Omori S, Murata K, Yukawa M.
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Sciences 70(11) ページ: 1205-1210
  • 査読あり
• [学会発表] フローサイトメトリー法によるLeucocytozoon caulleryiガメトサイト分離の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 大森澄枝, 佐藤雪太, 戸田秀明, 佐々木一枝, 磯部尚, 中西照幸, 村田浩一, 湯川眞嘉
  • 学会等名: 第149回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 鳥類血液寄生原虫類の核外ゲノム解析とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大森澄枝, 佐藤雪太, 磯部尚, 村田浩一, 湯川眞嘉
  • 学会等名: 第147回日本獣医学会学術集会 寄生虫分科会若手ゼミナール招待講演
  • 発表場所: 日本中央競馬会 競走馬総合研究所
  • 年月日: 2009-04-03
• [学会発表] 鳥類血液寄生原虫類の核外ゲノム解析の展開:発現解析と原虫検出の標的としての可能性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大森澄枝, 佐藤雪太, 磯部尚, 村田浩一, 湯川眞嘉
  • 学会等名: 第147回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本中央競馬会 競走馬総合研究所
  • 年月日: 2009-04-03
• [学会発表] 鳥類血液寄生原虫のアピコプラストゲノムに関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大森澄枝, 佐藤雪太, 平川詞保, 磯部尚, 湯川眞嘉, 村田浩一
  • 学会等名: 第145回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 麻布大学(相模原市)
  • 年月日: 2008-03-29