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マラリア原虫スポロゾイトの哺乳類への伝搬におけるRON4の作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16235
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
研究機関東京医科歯科大学 (2023)
長崎大学 (2021-2022)
愛媛大学 (2020)

研究代表者

馬場 みなみ  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00814906)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードマラリア / RON4 / rhoptry neck protein / liver stage / sporozoite / Plasmodium / スポロゾイト / 細胞侵入 / ロプトリー / Plasmodium berghei / 侵入 / 肝細胞 / 分泌 / 肝臓感染 / plasmodium / invasion
研究開始時の研究の概要

マラリア原虫は蚊の体内で発育し、哺乳類への感染型であるスポロゾイトとなる。スポロゾイトは自律的に蚊の唾液腺に侵入し、蚊の吸血とともに哺乳類体内に打ち込まれ、血管へと侵入する。血流に乗ったスポロゾイトは肝臓へと到達、肝類洞壁を通過し、肝実質へと侵入、肝細胞に感染する。本研究はスポロゾイトが、蚊の唾液腺、哺乳類の血管内皮細胞と肝細胞、これらの全く異なる種類の細胞に侵入・通過・感染するためのメカニズムを明らかにする足がかりとして、いずれの過程にも関与を見出した分泌型タンパク質RON4と、その複合体分子の各侵入ステップにおける作用機序を明らかにする。

研究成果の概要

本研究の目的は、肝細胞感染型であるスポロゾイトの、ロプトリーに存在するRON4の役割を明らかにすることであった。スポロゾイト時期特異的にRON4の発現を抑制した原虫(RON4-cKD)を用いることで、RON4が蚊の唾液腺への侵入、細胞通過、肝細胞への寄生に重要であることがわかった。RON4-cKDスポロゾイトでは、これらのステップに重要な接着能・運動能が抑制されていたことから、RON4は分泌され、スポロゾイトの接着・運動に関わることで唾液腺侵入及び肝臓感染に影響していると示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スポロゾイトが有しているロプトリーの分子の多くは、もう一つの感染型であるメロゾイトで必須であるためにノックアウト原虫の作出ができず、逆遺伝学手法による機能解析が困難であった。本研究では、RON4をプロモーター置換法を用いてスポロゾイト時期特異的に発現抑制することで、スポロゾイトにおけるRON4の機能解析を可能にした。本研究課題ではスポロゾイトは移動中にRON4を分泌し、分泌されたRON4が肝細胞への感染に役割を有することを示唆する結果を得た。このことからRON4がスポロゾイト期を標的とした新たなワクチン候補となりうると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Rhoptry neck protein 4 plays important roles during Plasmodium sporozoite infection of the mammalian liver2023

    • 著者名/発表者名
      Baba Minami、Nozaki Mamoru、Tachibana Mayumi、Tsuboi Takafumi、Torii Motomi、Ishino Tomoko
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 8 号: 4

    • DOI

      10.1128/msphere.00587-22

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhoptry neck protein 4 plays important roles during Plasmodium sporozoite infection of the mammalian liver2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Baba, Mamoru Nozaki, Mayumi Tachibana, Takafumi Tsuboi, Motomi Torii, Tomoko Ishino
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: -

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of the Rhoptry Neck Protein Complex in Plasmodium Sporozoites and Its Contribution to Sporozoite Invasion of Salivary Glands2020

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Mamoru、Baba Minami、Tachibana Mayumi、Tokunaga Naohito、Torii Motomi、Ishino Tomoko
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 5 号: 4 ページ: 00325-20

    • DOI

      10.1128/msphere.00325-20

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マラリア原虫Plasmodium bergheiスポロゾイトにおけるAMA1の役割2022

    • 著者名/発表者名
      馬場みなみ、野崎守、橘真由美、鳥居本美、石野智子
    • 学会等名
      第91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] RON4 is involved in attachment ability and motility of Plasmodium sporozoites necessary for invasion of hepatocyte and cell traversal2022

    • 著者名/発表者名
      Minami Baba, Mamoru Nozaki, Mayumi Tachibana, Motomi Torii, Tomoko Ishino
    • 学会等名
      The 20th Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RON4発現抑制Plasmodium bergeiスポロゾイトを用いた肝臓感染におけるRON4の役割の解析2021

    • 著者名/発表者名
      馬場みなみ、野崎守、橘真由美、鳥居本美、石野智子
    • 学会等名
      第90回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] RON4 is required for the efficient hepatocyte invasion and gliding motility by Plasmodium sporozoites2021

    • 著者名/発表者名
      Minami Baba, Mamoru Nozaki, Mayumi Tachibana, Motomi Torii, Tomoko Ishino
    • 学会等名
      The 19th Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RON4発現抑制Plasmodium bergheiスポロゾイトを用いた肝臓感染におけるRON4の役割の解析2021

    • 著者名/発表者名
      馬場 みなみ、野崎 守、鳥居 本美、石野 智子
    • 学会等名
      第90回日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] RON4はマラリア原虫スポロゾイト肝臓感染の初期に役割を持つ2020

    • 著者名/発表者名
      馬場 みなみ、野崎 守、鳥居 本美、石野 智子
    • 学会等名
      第89回日本寄生虫学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マラリア原虫スポロゾイトの肝臓感染におけるRON4作用機序の解析2020

    • 著者名/発表者名
      馬場 みなみ、野崎 守、鳥居 本美、石野 智子
    • 学会等名
      第163回獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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