栄養代謝に着目したマダニ‐原虫間の相互作用の解明

• 研究課題/領域番号: 16K18794
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 獣医学
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 白藤 梨可 帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 助教 (00549909)
• 研究協力者: 横山 直明 ; 鈴木 宏志 ; 堀内 雅之 ; 松尾 智英 ; 林田 京子
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: マダニ / 栄養シグナル伝達 / 原虫伝播 / RNA干渉法 / 飢餓 / 飽血 / 獣医学 / 畜産学 / 感染症 / シグナル伝達

研究成果の概要

マダニは魚類以外の脊椎動物を宿主とし、吸血時に原虫などの病原体を媒介する獣医学・医学上重要な節足動物である。本研究では、原虫感染時のマダニにおける栄養代謝に着目し、原虫感染マダニにおけるオートファジーとTarget of rapamycin（TOR）経路関連分子の発現動態解析、標的遺伝子の発現を抑制したマダニにおける表現型解析と原虫保有・媒介能評価を実施した。その結果、原虫のマダニ卵巣への侵入あるいは感染の維持において、卵母細胞・胚の発育に必須の卵黄タンパク質前駆体（ビテロジェニン）の合成ならびに取り込みに関与する分子が重要な役割を果たすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、原虫感染マダニモデルを用い、原虫がマダニ卵巣に感染する際に重要な役割を担う分子を見出した。それらの分子は、マダニ胚の栄養源である卵黄タンパク質前駆体（ビテロジェニン）の合成と取り込みに関与する分子であり、研究開始当初の仮説の通り、マダニにおける原虫の伝播は、マダニの生命維持と繁殖の付随現象であることが明らかになった。これらの成果は、将来の原虫伝播阻止ワクチンの作製と効果実証研究へと発展させるための重要な基礎情報である。

研究成果

• [雑誌論文] The development of oocytes in the ovary of a parthenogenetic tick, Haemaphysalis longicornis (2018)
  • 著者名/発表者名: Mihara R, Umemiya-Shirafuji R, Abe Y, Matsuo T, Horiuchi N, Kawano S, Fujisaki K, Suzuki H.
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 67 号: 4 ページ: 465-471
  • DOI: 10.1016/j.parint.2018.04.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a mouse-tick infection model for Theileria orientalis and analysis of its transcriptome (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayashida Kyoko、Umemiya-Shirafuji Rika、Sivakumar Thillaiampalam、Yamagishi Junya、Suzuki Yutaka、Sugimoto Chihiro、Yokoyama Naoaki
  • 雑誌名: International Journal for Parasitology 巻: 48 号: 12 ページ: 915-924
  • DOI: 10.1016/j.ijpara.2018.05.012
  • NAID: 120006533722
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Application of Percoll density gradient centrifugation for separation of Babesia ovata-infected erythrocytes (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato M, Hatta T, Maeda H, Tsubokawa D, Alim MA, Tsuji N, Inoue N, Suzuki H, Umemiya-Shirafuji R.
  • 雑誌名: Journal of Protozoology Research 巻: 27 ページ: 8-12
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transovarial persistence of Babesia ovata DNA in a hard tick, Haemaphysalis longicornis, in a semi-artificial mouse skin membrane feeding system (2017)
  • 著者名/発表者名: Umemiya-Shirafuji R, Hatta T, Okubo K, Sato M, Maeda H, Kume A, Yokoyama N, Igarashi I, Tsuji N, Fujisaki K, Inoue N, Suzuki H.
  • 雑誌名: Acta Parasitologica 巻: 62 号: 4 ページ: 836-841
  • DOI: 10.1515/ap-2017-0100
  • NAID: 120006411416
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Initial development of Babesia ovata in the tick midgut (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Kusakisako, K., Matsubayashi, M., Umemiya-Shirafuji, R., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Vet. Prasitol. 巻: 233 ページ: 39-42
  • DOI: 10.1016/j.vetpar.2016.11.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of a novel tick-Babesia experimental infection mode (2016)
  • 著者名/発表者名: Maeda, H., Hatta, T., Alim, M. A., Tsubokawa, D., Mikami, F., Matsubayashi, M., Miyoshi, T., Umemiya-Shirafuji, R., Kawazu, S., Igarashi, I., Mochizuki, M., Tsuji, N. and Tanaka, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 37039-37039
  • DOI: 10.1038/srep37039
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 原虫病研究センターにおけるマダニ研究の展開 (2018)
  • 著者名/発表者名: 白藤梨可、井上昇、岡戸清、横山直明、藤崎幸蔵、鈴木宏志、玄学南．
  • 学会等名: 第70回日本衛生動物学会大会・第26回病害動物の生理分子生物談話会
  • 招待講演
• [学会発表] Oogenesis in a parthenogenetic tick, Haemaphysalis longicornis (2018)
  • 著者名/発表者名: Rika Umemiya-Shirafuji
  • 学会等名: 14th International Congress of Parasitology (ICOPA2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Autophagy-related genes in ticks (2018)
  • 著者名/発表者名: Rika Umemiya-Shirafuji
  • 学会等名: 14th International Congress of Parasitology (ICOPA2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Babesia ovata感染フタトゲチマダニにおける卵形成に関わる分子の発現解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 國寄 真希、岡戸 清、岡田 美穂、菅沼 啓輔、鈴木宏志、白藤（梅宮） 梨可．
  • 学会等名: 第27回日本ダニ学会大会
• [学会発表] Babesia ovata感染フタトゲチマダニの卵形成過程における遺伝子発現変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 白藤（梅宮） 梨可、國寄 真希、八田 岳士、岡戸 清、辻 尚利、藤崎 幸蔵、鈴木 宏志．
  • 学会等名: 第87回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] フタトゲチマダニ卵母細胞の発育過程における卵黄タンパク質前駆体受容体の発現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白藤（梅宮）梨可、三原 涼、阿部 靖之、松尾 智英、堀内 雅之、川野 優、藤崎 幸蔵、鈴木 宏志．
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Theileria orientalis のマウスとマダニを用いた感染実験系の確立と遺伝子発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林田 京子、白藤 梨可、Thillaiampalam Sivakumar、山岸 潤也、鈴木 穣、杉本 千尋、横山 直明
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Gene expression and protein localization of vitellogenin receptor in growing oocytes in parthenogenetic Haemaphysalis longicornis ticks (2017)
  • 著者名/発表者名: Rika Umemiya-Shirafuji, Ryo Mihara, Yasuyuki Abe, Tomohide Matsuo, Noriyuki Horiuchi, Damdinsuren Boldbaatar, Kozo Fujisaki, Hiroshi Suzuki.
  • 学会等名: 9th Tick and Tick-borne Pathogen Conference & 1st Asia Pacific Rickettsia Conference
  • 国際学会
• [学会発表] マダニ生物学から見た原虫伝播メカニズムの理解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 白藤（梅宮）梨可．
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会学術集会（公衆衛生学分科会シンポジウム）
  • 招待講演
• [学会発表] フタトゲチマダニ卵におけるBabesia ovata β-チューブリン遺伝子の検出． (2016)
  • 著者名/発表者名: 白藤（梅宮） 梨可、八田 岳士、大久保 和洋、佐藤 萌子、前田 大輝、横山 直明、五十嵐 郁男、藤崎 幸蔵、井上 昇、辻 尚利．
  • 学会等名: 第25回日本ダニ学会札幌大会．
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター かでる2・7（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-15
• [学会発表] Babesia ovata原虫におけるマダニ中腸形態へのステージシフト誘導実験． (2016)
  • 著者名/発表者名: 前田 大輝、八田 岳士、坪川 大悟、三上 房子、松林 誠、白藤（梅宮） 梨可、辻 尚利、田仲 哲也．
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会．日本獣医寄生虫学会．
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部湘南キャンパス（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター
  • URL: https://www.obihiro.ac.jp/facility/protozoa/
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 論文リスト（2018）
  • URL: https://www.obihiro.ac.jp/facility/protozoa/publication-2018
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~protozoa/index.html
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 2017年 論文リスト
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~protozoa/gyoseki2017.html
• [備考] 帯広畜産大学 原虫病研究センター 2016-2017研究業績
  • URL: http://www.obihiro.ac.jp/~protozoa/gyoseki.html