赤痢アメーバにおける細胞内小胞輸送の調節機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15590378
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 群馬大学 (2004); 国立感染症研究所 (2003)
• 研究代表者: 野崎 智義 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60198588)
• 研究分担者: 中野 由美子 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (30321764)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: アメーバ症 / 小胞輸送 / Rab / レトロマー複合体 / プロテアーゼ / 分泌 / 病原機構 / ファゴシトーシス / 貧食 / 病原因子 / アメーバー症

研究概要

貪食・分泌に関わる分子機構を理解することは、赤痢アメーバの生存と寄生の基盤を理解する上で不可欠である。赤痢アメーバは宿主細胞を貪食する際に、貪食胞(ファゴソーム)とは異なり、他種生物に例がない前貪食胞(PPV)と呼ばれる空砲を形成した。PPVの形成とファゴソームへの加水分解酵素の輸送にはRab5,Rab7Aが関与しており、Rab5はPPVの形成に、Rab7AはPPVの形成と加水分解酵素のPPVを経由したファゴソームへの輸送に関与した。PPVはファゴソームへの加水分解酵素の輸送・活性化・貯蔵に機能していることが示唆された。
また、Rab7A結合分子を原虫粗抽出液から分離し、レトロマーと呼ばれる複合体の3種類のコンポーネントのホモログ(Vps26,Vps35,Vps29)と同定した。更にVps26のRab7Aとの結合を証明した。貪食過程で複合体はRab7Aと同様の細胞内動態を示した。Rab7A過剰発現により細胞内プロテアーゼ活性が50%減少し、この減少はVps26共発現により消失した。従ってレトロマー様複合体とRab7Aと結合により赤痢アメーバ加水分解酵素のファゴソームへの輸送が調節されていることが明らかとなった。
更にゲノム情報を用いたRab7のアイソタイプの同定とその機能解析を行った。Rab7には9種類のアイソタイプが存在していた(Rab7A-7I)。Rab7B,7D,7EアイソタイプはRab7Aとは異なる細胞内局在を示し、これらのRab7アイソタイプが重複しない機能をもつことが示唆された。赤痢アメーバにおけるレトロマー様複合体による加水分解酵素輸送の調節並びにRab7の機能的多様性に関する知見は赤痢アメーバの病原機構の分子論的理解に大きく貢献した。

研究成果

• [雑誌論文] The genome of the protist parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Loftus, B., etc., Nozaki T., etc., Hall, N.
  • 雑誌名: Nature 433 ページ: 865-868
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of phagocytosis in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Eukaryotic Cell 4 ページ: 827-831
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The diversity of Rab small GTPases in Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano, Y., Loftus, B.J., Hall, N., Nozaki, T.
  • 雑誌名: EXP.Parasitol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The genome of the protist parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Loftus, B., etc., Nozaki, T., etc., Hall, N
  • 雑誌名: Nature 433 ページ: 865-868
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The diversity of Rab small GTPases in Entamoeba histolytica (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano, Y., Loftus, B.J., Hall, N., Nozaki, T.
  • 雑誌名: EXP.Parasitol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The genome of the protest parasite Entamoeba histolytica (2005)
  • 著者名/発表者名: Loftus, B., Anderson, I., Davies, R., Alismark, U., C.M., Samuelson, J., Amedeo, P., Roncaglia, P., Berriman, M., Hirt, R.P., Mann, B.J., Nozaki, T., et al.
  • 雑誌名: Nature 433 ページ: 865-868
• [雑誌論文] Proteomic analysis of phagocytosis in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Eukaryot.Cell (in press)
• [雑誌論文] (2005) The diversity of Rab small GTPases in Entamoeba histolytica (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano, Y., Loftus, B.J., Hall, N., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp.Parasitol. (In press)
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of a protein farnesyltransferase from the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, M., Makioka, A., Takeuchi, T., Nozaki, T.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 279 ページ: 2316-2323
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An intestinal parasitic protist Entamoeba histolytica possesses a nonredundant NIF-like system for iron-sulfur cluster assembly under anaerobic conditions. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ali, V., Shigeta, Y., Tokumoto, U., Takahashi, Y., Nozaki, T.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 279 ページ: 16863-16874
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rab5-associated vacuoles play a unique role in phagocytosis of the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano Y, Yasuda T, Nakada-Tsukui K, Leippe M, Nozaki T.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 279 ページ: 49497-49507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of a protein farnesyltransferase from the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica (2004)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, M., Makioka, A., Takeuchi, T., Nozaki, T.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 279 ページ: 2316-2323
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of a protein farmesyltrransferase from the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica (2004)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, M, Makioka, A., Takeuchi, T., Nozaki, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 2316-2323
• [雑誌論文] Rab5-associated vacuoles play a unique role in phagocytosis of the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano Y, Yasuda T, Nakada-Tsukui K, Leippe M, Nozaki T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 49497-49507
• [雑誌論文] An intestinal parasitic protist Entamoeba histolytica possesses an on-redundant NIF-like system for iron-sulfer cluster assembly under anaerobic conditions. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ali, V., Shigeta, Y., Tokumoto, U., Takahashi, Y., Nozaki, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 16863-16874
• [文献書誌] Masahiro Kumagai, Asao Makioka, Tsutomu Takeuchi, Tomoyoshi Nozaki: "Molecular cloning and characterization of a protein farnesyltransferase from the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica"The Journal of Biological Chemistry. Vol.279,No.3. 2316-2323 (2004)