マラリア原虫の赤血球侵入関連分子分泌調節カスケードの解明

• 研究課題/領域番号: 17J09408
• 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: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 石崎 隆弘 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 寄生虫学 / ネズミマラリア原虫 / 赤血球侵入 / シグナルカスケード / 遺伝子編集 / 誘導型遺伝子欠損 / シグナル経路

研究実績の概要

マラリア原虫の赤血球侵入は原虫の生存に必須なステップであり、宿主への病原性と密接な繋がりを持つ。赤血球から脱出した原虫はマイクロネームやロプトリーといった細胞小器官から種々の分子を順序立てて分泌しながら赤血球侵入を行う。マイクロネーム分子の分泌には細胞外液組成である低カリウム環境に曝露される事に起因するCa2+シグナルが関与することが明らかとなっているが、分子分泌に至るシグナル経路には不明な点が多い。本研究ではネズミマラリア原虫の後期シゾント期においてRNA発現が高いキナーゼ群を逆遺伝学的手法を用いて欠損させた原虫を用いて表現型解析を実施した。
網羅的に作製したキナーゼ欠損原虫（誘導型欠損原虫）の内、マイクロネーム分子の分泌が減少するキナーゼとマイクロネームとロプトリー分子の両方の分泌が減少するキナーゼの同定に成功したものの、同定したキナーゼによる分泌調節カスケードの全容は現在解析途中である。
また、本研究を通してネズミマラリア原虫のCRISPR/Cas9系、誘導型遺伝子欠損法(DiCre-loxP系)、並びに侵入関連分子分泌試験法を確立した。これら手法を駆使する事で赤血球侵入時におけるシグナル伝達を担う分子解析が可能となった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] NIAID(米国)
• [国際共同研究] Umea University(スウェーデン)
• [雑誌論文] Plasmodium yoelii Erythrocyte-Binding-like Protein Modulates Host Cell Membrane Structure, Immunity, and Disease Severity (2020)
  • 著者名/発表者名: Peng Yu-chih、Qi Yanwei、Zhang Cui、Yao Xiangyu、Wu Jian、Pattaradilokrat Sittiporn、Xia Lu、Tumas Keyla C.、He Xiao、Ishizaki Takahiro、Qi Chen-Feng、Holder Anthony A.、Myers Timothy G.、Long Carole A.、Kaneko Osamu、Li Jian、Su Xin-zhuan
  • 雑誌名: mBio 巻: 11 号: 1
  • DOI: 10.1128/mbio.02995-19
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A novel Plasmodium yoelii pseudokinase, PypPK1, is involved in erythrocyte invasion and exflagellation center formation (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki Takahiro、Chaiyawong Nattawat、Hakimi Hassan、Asada Masahito、Tachibana Mayumi、Ishino Tomoko、Yahata Kazuhide、Kaneko Osamu
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 76 ページ: 102056-102056
  • DOI: 10.1016/j.parint.2020.102056
  • NAID: 120006988309
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome editing of Babesia bovis using the CRISPR/Cas9 system. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hakimi, H., Ishizaki, T., Kegawa, Y., Kaneko, O., Kawazu, S., and Asada, M.
  • 雑誌名: mSphere 巻: 4(3) 号: 3
  • DOI: 10.1128/msphere.00109-19
  • NAID: 120006988459
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Critical role of Erythrocyte Binding-Like protein of the rodent malaria parasite Plasmodium yoelii to establish an irreversible connection with the erythrocyte during invasion (2018)
  • 著者名/発表者名: Kegawa Yuto、Asada Masahito、Ishizaki Takahiro、Yahata Kazuhide、Kaneko Osamu
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 67 号: 6 ページ: 706-714
  • DOI: 10.1016/j.parint.2018.07.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Babesia bovis BOV57, a Theileria parva P67 homolog, is an invasion-related, neutralization-sensitive antigen (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki Takahiro、Sivakumar Thillaiampalam、Hayashida Kyoko、Takemae Hitoshi、Tuvshintulga Bumduuren、Munkhjargal Tserendorj、Guswanto Azirwan、Igarashi Ikuo、Yokoyama Naoaki
  • 雑誌名: Infection, Genetics and Evolution 巻: 54 ページ: 138-145
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2017.06.025
  • NAID: 120006411414
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] A novel Plasmodium yoelii pseudokinase, PypPK1, is involved in erythrocyte invasion and exflagellation center formation (2020)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T , Chaiyawong N , Hakimi H , Asada M , Tachibana M , Ishino T , Yahata K , Kaneko O
  • 学会等名: US-Japan Cooperative Medical Sciences Program: Parasitic Diseases Panel Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ネズミマラリア原虫Plasmodium yoeliiのdiacylglycerol kinase(DAGKp)は赤血球侵入関連分子の表面分泌に関わる (2019)
  • 著者名/発表者名: 石﨑隆弘 , 麻田正仁 , 徳舛富由樹 , 坂口美亜子 , 矢幡一英 , 金子修
  • 学会等名: 第27回分子寄生虫学ワークショップ/第17回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
• [学会発表] A novel Plasmodium yoelii serine threonine kinase related to exflagellation center formation (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Chaiyawong N., Asada M., Yahata K., Culleton R., Kaneko O.
  • 学会等名: 30th molecular parasitology meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ネズミマラリア原虫Plasmodium yoeliiのTgDAGK1ホモログPyDAGKpは侵入する赤血球選択性に関わる (2019)
  • 著者名/発表者名: 石﨑隆弘、麻田正仁、矢端一英、金子修
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会学術集会
• [学会発表] Investigation of the erythrocyte invasion-related protein surface translocation in Plasmodium yoelii. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Yahata K., Asada M., Kaneko O.
  • 学会等名: The 17th Awaji International Forum on infection and immunity
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamics of red blood cell invasion-related protein secretion in Plasmodium yoelii. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Asada M., Yahata K., Kaneko O.
  • 学会等名: The 87th Annual Meeting of the Japanese Society of Parasitology
• [学会発表] EBL secretion dynamics of malaria parasites during erythrocyte invasion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Yahata K., Asada M., Kaneko O.
  • 学会等名: 13th Nagasaki-Singapore Medical Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Erythrocyte binding-like protein is essential for the erythrocyte invasion by the rodent malaria parasite Plasmodium yoelii. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kegawa Y., Asada M., Ishizaki T., Yahata K., Kaneko O
  • 学会等名: The 16th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • 国際学会
• [学会発表] Secretion dynamics analysis of rodent malaria parasite, Plasmodium yoelii, during erythrocyte invasion (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki T., Asada M., Yahata K., Kaneko O.
  • 学会等名: 25th Molecular parasitology workshop