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貝類寄生虫パーキンサスが持つ最も退化した葉緑体の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16627
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49040:寄生虫学関連
研究機関千葉大学 (2021-2023)
東京大学 (2019)

研究代表者

坂本 寛和  千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (40724349)

研究期間 (年度) 2021-03-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードパーキンサス / アピコンプレクサ / アピコプラスト / 非光合成型葉緑体 / アピコンプレクサ門寄生虫 / 非光合成葉緑体
研究開始時の研究の概要

マラリア原虫やトキソプラズマに代表されるアピコンプレクサ門原虫は、その細胞内に葉緑体起源のオルガネラである「アピコプラスト」を持つ。アピコプラストは原虫の生存に必須であるが、その普遍的な生理学的意義は完全には理解されてない。本研究は、アピコンプレクサに近縁な貝類寄生原虫パーキンサスが持つ独自ゲノムすらも喪失した最も退化した葉緑体に着目し、そこに残された代謝経路の解明を目的とする。パーキンサス葉緑体がどのような代謝物を合成しているかを明らかにする事で、アピコプラストの普遍的な生理学的意義の理解とともに、寄生適応による本オルガネラの機能退化の道筋とその原則の理解を目指す。

研究実績の概要

マラリア原虫やトキソプラズマに代表されるアピコンプレクサ門原虫は、その細胞内に光合成能を喪失した退化的な葉緑体(以降’原虫葉緑体’)を持つ。この原虫葉緑体は、原虫の生存に必須であるが、その普遍的な生理学的意義は完全には理解されてない。本研究は、アピコンプレクサに近縁な貝類寄生原虫パーキン サスがもつ、独自ゲノムすらも喪失した最も退化した葉緑体に着目し、そこに残されているであろう原虫葉緑体の最小限のタンパク質群および代謝経路の解明を目的とした。さらに、パーキンサスの遺伝子導入法の改善、改良を実施し、より効率的にパーキンサスを用いた研究ができるための基盤技術の構築も目指した。 令和3年度にミトコンドリア内へ任意のタンパク質を輸送するための手法を開発し、この手法を用いてパーキンサス葉緑体移行タンパク質へGFPを融合させたタンパク質の安定発現細胞の作出を実施した。遺伝子導入後に、ドット状のGFPシグナルが確認され、これがパーキンサス葉緑体であることが示唆されたが、薬剤選択による安定発現細胞の作出ができず、原虫葉緑体プロテオー ム解析の実施には至っていない。 一方、パーキンサスの新たな遺伝子導入(エレクトロポレーション)方法の開発に成功し、令和4年度に論文として報告した。令和5年度は、本研究課題を基とした国際共同研究強化(A)による約4ヶ月間の海外滞在を実施したため、十分な研究期間を確保するために研究期間を令和6年度まで延長した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

国際共同研究強化(A)による海外滞在を実施し、その間、研究活動が実施できなかったため。

今後の研究の推進方策

パーキンサス葉緑体局在GFPを安定発現させた”葉緑体マーカー”パーキンサス細胞、および近位依存性ビオチン化標識法のための安定発現細胞を用いた、イメージング解析とプロテオーム解析の条件検討を実施する計画である。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evolutionary diversification of the autophagy-related ubiquitin-like conjugation systems.2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang S, Yazaki E, Sakamoto H, Yamamoto H, Mizushima N.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 18 号: 12 ページ: 2969-2984

    • DOI

      10.1080/15548627.2022.2059168

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a novel electroporation method for the oyster parasite Perkinsus marinus.2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto H, Lin XX, Bai YD, Chen XF, Zhang ZZ, Honjo Y, Hikosaka K.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 12 号: 1 ページ: 19996-19996

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24548-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New PCR primers targeting the cytochrome b gene reveal diversity of Leucocytozoon lineages in an individual host.2022

    • 著者名/発表者名
      Honjo Y, Fukumoto S, Sakamoto H, Hikosaka K.
    • 雑誌名

      Parasitol Res.

      巻: 121 号: 11 ページ: 3313-3320

    • DOI

      10.1007/s00436-022-07667-5

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 既存薬剤に耐性を示す腟トリコモナスに対する7種の生薬の効果2022

    • 著者名/発表者名
      本庄唯意、平崎能郎、糸山頌理、新倉 保、林 暁霞、坂本寛和、野呂瀬一美、生水真紀夫、彦坂健児
    • 雑誌名

      Clinical Parasitology

      巻: 33 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel 2A-peptide-containing Plasmid to Generate Stable Perkinsus marinus Cells Expressing Organelle-targeted Geres.2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto H, Kita K, Matsuzaki M
    • 雑誌名

      J Eukaryot Microbiol.

      巻: 68 号: 5

    • DOI

      10.1111/jeu.12861

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Autophagy Machinery in Human-Parasitic Protists; Diverse Functions for Universally Conserved Proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Hirokazu、Nakada-Tsukui Kumiko、Besteiro S?bastien
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 5 ページ: 1258-1258

    • DOI

      10.3390/cells10051258

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 意外進化生物学:あの日学んだ生命現象の本質を僕たちはまだ知らない。2024

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和
    • 学会等名
      Japanese Academic Seminars at Stanford
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Challenges in elucidation of mitochondrial ribosome structure of the malaria parasite2024

    • 著者名/発表者名
      Lin XX , Sakamoto H, Kubota R, Terawaki S, Shinzawa N, Hikosaka K
    • 学会等名
      MAM2024: Molecular Approaches to Malaria 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of a point mutation of cytochrome b in atovaquone-resistant malaria parasites2024

    • 著者名/発表者名
      Chen X, Sakamoto H, Hikosaka K.
    • 学会等名
      MAM2024: Molecular Approaches to Malaria 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 臨床より分離された薬剤耐性腟の嚢子様構造形成と薬剤耐性能の獲得について2024

    • 著者名/発表者名
      Lin XX、坂本 寛和、新倉 保、横田 睦美、中野 由美子、Wang ST、糸山 頌理、金子 明夏、甲賀 かをり、山崎 香織、生水 真紀夫、彦坂 健児
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マラリア原虫のシトクロム b遺伝子のアトバコン耐性関連点変異のシングルセル解析2024

    • 著者名/発表者名
      陳 雪、坂本寛和、彦坂健児
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 北海道のゼニガタアザラシにおけるのトキソプラズマの感染調査2024

    • 著者名/発表者名
      彦坂 健児、Chen F Xue、Bai Jingrun、松崎 素道、坂本 寛和、小林 万里、福本 晋也
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ピロプラズマ原虫から見出されたオートファジー関連ユビキチン様結合系の極端な縮退進化2024

    • 著者名/発表者名
      坂本 寛和、Lin XX、Bai YD、Wang ST、正谷 達謄、麻田 正仁、彦坂 健児
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] トリパノソーマ科原虫におけるオートファジー関連因子ATG12の同定2024

    • 著者名/発表者名
      林 正之、Bai YD、Lin XX、佐倉 孝哉、稲岡 健、彦坂健児、坂本寛和
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 寄生性原虫から見出されるオートファジー関連因子の不可解な進化2023

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和
    • 学会等名
      第75回日本細胞生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of a non-canonical autophagy-related ATG12 with shuffled secondary structure in the ubiquitin fold2023

    • 著者名/発表者名
      Bai YD, Fukuda Y, Lin XX, Zhang S, Kato K, Hikosaka K, Mizushima N, Sakamoto H
    • 学会等名
      The 21st Protein Island Matsuyama International Symposium (PIM2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Challenges in isolation of mitochondrial ribosomes from the malaria parasite2023

    • 著者名/発表者名
      Lin XX , Sakamoto H, Kubota R, Terawaki S, Shinzawa N, Hikosaka K
    • 学会等名
      The 21st Protein Island Matsuyama International Symposium (PIM2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繊毛虫テトラヒメナから発見された非典型的な二次構造をもつオートファジー関連因子ATG122023

    • 著者名/発表者名
      Bai YD,福田康弘 ,Lin XX,Zhang S,加藤健太郎,彦坂健児,水島 昇,坂本寛和
    • 学会等名
      日本原生生物学会 第56回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Apicomplexa から見出されたオートファジー関連因子ATG12結合系の完全喪失2023

    • 著者名/発表者名
      Wang ST、Lin XX、Bai YD、麻田正仁、彦坂健児、坂本寛和
    • 学会等名
      日本寄生虫学会東日本支部会 第82回支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 臨床より分離された薬剤耐性膣トリコモナスが形成する嚢子様構造について2023

    • 著者名/発表者名
      Lin XX、坂本寛和、新倉保、中野由美子、Wang ST、糸山頌理、 金子明夏、甲賀かをり、山崎香織、生水真紀夫、彦坂健児
    • 学会等名
      日本寄生虫学会東日本支部会 第82回支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 繊毛虫テトラヒメナから発見された非典型的な二次構造をもつATG122023

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和、福田康弘、Bai YD、Lin XX、Zhang S、Wang ST、加藤健太郎、彦坂健児、水島 昇
    • 学会等名
      第15回 オートファジー研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] テトラヒメナから発見された二次構造パターンがシャッフルされた非典型的オートファジー関連因子ATG122023

    • 著者名/発表者名
      福田康弘、Bai YD,林 暁霞,Zhang S,加藤健太郎,彦坂健児,水島 昇,坂本寛和
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞質局在型ジヒドロオロト酸脱水素酵素遺伝子を導入したげっ歯類マラリア原虫のアトバコン耐性変異獲得様式の解析2023

    • 著者名/発表者名
      陳 雪, 新倉 保, 坂本寛和, 稲岡 健 ダニエル, 彦坂健児
    • 学会等名
      第92回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Challenges in isolation of mitochondrial ribosomes from the malaria parasite2023

    • 著者名/発表者名
      Lin X Xiaoxia, Hirokazu Sakamoto, Rie Kubota, Yoh-Ichi Watanabe, Daniel Ken Inaoka, Naoaki Shinzawa, Kenji Hikosaka
    • 学会等名
      第92回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Oroxylin A suppresses intracellular proliferation of Toxoplasma gondii by inhibiting phosphorylation of host cell ERK 1/22023

    • 著者名/発表者名
      Ziyue Z Zhang, Kazumi Norose, Hirokazu Sakamoto, Kenji Hikosaka
    • 学会等名
      第92回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 寄生原虫がもつ非典型的オートファジー分子機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和、羅 君、野口愛音、彦坂健児
    • 学会等名
      第28回分子寄生虫学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The ATG12 conjugation system without ATG122022

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Sakamoto, Aine Noguchi, Sidi Zhang, Kenji Hikosaka, Hayashi Yamamoto, Noboru Mizushima
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Autophagy
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規マラリア治療薬を目指したハイスループットスクリーニング法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和
    • 学会等名
      2022年スクリーニング学研究会プレカンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アピコンプレクサから見出されたオートファジー関連ユビキチン様タンパク質ATG12結合系の縮退進化2022

    • 著者名/発表者名
      坂本寛和、Yu Pang、山本 林、Joe Kimanthi Mutungi、Mayurbhai Himatbhai Sahani、北 潔、Honglin Jia、水島 昇
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シトクロムbを標的とした新規PCRプライマー設計により明らかとなったLeucocytozoonの遺伝的多様性2022

    • 著者名/発表者名
      本庄唯意、坂本寛和、福本晋也、彦坂健児
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Oroxylin A, a compound extracted from Chinese medicinal herbs, suppresses Toxoplasma gondii proliferation2022

    • 著者名/発表者名
      張子月、坂本寛和、野呂瀬一美、彦坂健児
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 既存薬剤に耐性を示す腟トリコモナスの生薬感受性2022

    • 著者名/発表者名
      本庄唯意、平崎能郎、糸山頌理、林 暁霞、坂本寛和、生水真紀夫、彦坂健児
    • 学会等名
      第33回臨床寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Drug selection system for genes harboring organelle targeting sequence in Perkinsus marinus2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Sakamoto. Kiyoshi Kita, Motomichi Matsuzaki
    • 学会等名
      VIII European Congress of Protistology - ISOP joint meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 原生生物学事典2023

    • 著者名/発表者名
      矢﨑裕規・新倉保・猪飼桂・矢吹彬憲・永宗喜三郎・松崎素道・白鳥峻志・島野智之・小林富美惠(編)
    • 総ページ数
      452
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171815
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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