| 研究課題/領域番号 |
21K06992
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分49040:寄生虫学関連
|
|---|
| 研究機関 | 長崎大学 (2022)
佐賀大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
見市 文香 (三田村文香) 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (70576818)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | シスト形成 / コレステロール硫酸 / 球形化 / シスト壁の形成 / 赤痢アメーバ / 含硫脂質 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
赤痢アメーバは、シストの形態で次の宿主へと感染伝播する。赤痢アメーバが最終代謝産物としてコレステロール硫酸（CS）を合成すること、CSがシスト形成制御に必須分子であることを見出している（Mi-ichi et al, PNAS, 2015）。近年、CSがシスト形成において、「細胞の球形化⇒細胞膜の透過性の低下」を誘導することを見出した（見市、未発表）。細胞膜の透過性低下は、シストが外界で乾燥に耐えるために不可欠であり寄生適応戦略の1つと考えられる。
本研究ではCS添加によって誘導される“細胞の球形化”・“細胞膜の透過性低下”に必須な分子種の同定を行い、その代謝経路とその制御機構の解明を目指す。
|
| 研究実績の概要 |
赤痢アメーバはヒトの大腸に寄生し、アメーバ赤痢を引き起こす寄生原虫である。生活環は栄養型期とシスト期の2つに大別され、感染はシストの経口摂取による。シスト形成は原虫の伝播・生存に関わる重要な生物機構であるが、その制御機構は未解明なままである。現在我々は、シスト形成制御機構の全容解明を目指して、研究を進めている。
我々は、赤痢アメーバが合成する含硫脂質の１つコレステロール硫酸（CS）が栄養体からシストへの形態変化“シスト形成”制御に必須な分子であることを報告している（Mi-ichi et al, PNAS, 2015)。しかしながら、詳細な分子機構は不明であった。
CSの細胞内の濃度をLC-MS/MSを用いて測定した結果、栄養体期の原虫では243±37μM、シスト期の原虫では539±37μMであった。この情報を基に、培地に細胞内と同程度の濃度（100, 300, 500 μM）のCSを加えて栄養体の細胞を処理すると、CSの濃度依存的に細胞が球形化するだけでなく、膜の透過性が低下すること、それぞれが独立した事象として起こることを見出した。分子機構の解明を行った結果、コレステロール硫酸が超長鎖セラミドを合成誘導し、超長鎖セラミドの蓄積は細胞膜の透過性低下を生じさせることを明らかにした。以上の結果から、コレステロール硫酸が多機能分子であると結論、原著論文として報告した（Mi-ichi et al, mSphere, 2022）。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
理由 コレステロール硫酸（CS）が栄養体からシストへの形態変化“シスト形成”制御に必須な分子であることを、我々は既に報告しているが（Mi-ichi et al, PNAS, 2015)、詳細な分子機構は不明なままであった。今回コレステロール硫酸が球形化および膜の透過性低下という、成熟シストが次の宿主へと感染を伝播する際、重要な特徴を、CSがそれぞれ独立に制御していることを明らかにしたことから、多機能分子であると結論、原著論文として報告することが出来た（Mi-ichi et al, mSphere, 2022）。
|
| 今後の研究の推進方策 |
[計画2] 膜の透過性低下と外界での耐性との関連性の証明
形成されたシストは外界（乾燥、浸透圧変化、温度変化など）に抵抗性を持つ。シスト壁や細胞膜が抵抗性に関与することは予測されているが、分子機構は解明されていない。計画１で明らかにした分子群と環境変化への抵抗性”（水分蒸散の解析・低張液への耐性・温度耐性の試験）を解析、両者の相関を解析する。
⇒“細胞膜の透過性低下”による“外界環境への耐性の獲得”との関連性の証明
[計画3] 新規薬剤標的およびリードの探索
⇒“細胞膜の透過性低下”を阻害・促進する化合物を得、外界での耐性および宿主間伝播に与える効果から、感染拡大阻止に繋がるストラテジーの提示。
|
