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マラリア原虫におけるヘテロクロマチン解除機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15449
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
研究機関大阪大学

研究代表者

中嶋 舞  大阪大学, 微生物病研究所, 特任助教(常勤) (50911319)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
キーワードマラリア / 転写制御 / エピジェネティクス / 寄生虫 / ヘテロクロマチン
研究開始時の研究の概要

マラリア原虫はウイルスや細菌と異なり、真核生物特有のヘテロクロマチンによる遺伝子発現制御により宿主免疫回避を行うため治療法の確立が困難であり、マラリア対策への大きな障害となっている。
興味深いことに、マラリア原虫は無性生殖期から有性生殖期への転換である性分化においても、宿主免疫回避機構と同様のヘテロクロマチン化によるエピゲノム制御を行っている。
そこで申請者は性分化因子AP2-Gの発現制御に着目し、独自に確立した技術であるゲノム編集及び人工染色体を用いた転写制御評価系を用いて、マラリア原虫におけるヘテロクロマチン制御機構を分子レベルで解明することを目指す。

研究成果の概要

マラリア原虫はヒト赤血球で無性生殖により増殖するが、数%は細胞運命を変え生殖母体へと分化する。このステップを担うのは転写因子であるAP2-Gであるが、その転写はヘテロクロマチン化により厳密に抑制されており、発現調節機構は未だ解明されていない。そこで研究代表者は、AP2-G遺伝子領域におけるヘテロクロマチンの解除システムの解明を試みた。方法として、AP2-G遺伝子座を欠失させた原虫株に改変AP2-G遺伝子座を組み込んだ人工染色体をレポーターとして導入し、ヘテロクロマチンおよび遺伝子発現変化の評価を行う新規アッセイを構築した。結果、AP2-Gの発現抑制に関与する遺伝子領域を見いだすことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回、独自に開発した技術であるin vivoレポーターシステムを用いてマラリア原虫の転写制御評価系を確立したことは、将来的に未だ未知のヘテロクロマチン制御機構を分子レベルで解明することに繋がる。また、本研究はAP2-Gを通じたマラリア原虫の性分化のエピジェネティックな発現制御機構に新たな知見を加えるだけでなく、抗原転換による宿主免疫回避機構の解明の糸口となり、ひいてはこの機構を標的とした新規ワクチンの開発や創薬などマラリアの予防・治療を目指した医療応用研究に新たな道を拓くものである。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Sequence-dependent heterochromatin formation in the human malaria parasite Plasmodium falciparum2023

    • 著者名/発表者名
      Mori T, Nakashima M
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9 号: 9 ページ: e19164-e19164

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e19164

    • 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
  • [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫におけるAP2-Gの転写制御配列2024

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞、岩永 史朗
    • 学会等名
      第93回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫におけるヘテロクロマチン局在因子AP2-HC の解析2023

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞、西翔、油田正夫、岩永 史朗
    • 学会等名
      第78回 日本寄生虫学会西日本支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒトマラリア原虫における生殖分化マスター転写因子AP2-G遺伝子のヘテロクロマチン化による制御システムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞、森 稔幸、岩永 史朗
    • 学会等名
      第16回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトマラリア原虫の有性生殖制御遺伝子における、ヘテロクロマチン解除と転写制御の始点となるシスエレメントの同定2023

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞、森 稔幸、岩永 史朗
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫における転写因子AP2-Gの遺伝子座配列依存的ヘテロクロマチン形成機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞、森 稔幸、岩永 史朗
    • 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] マラリア原虫におけるヘテロクロマチン解除の分子機構にせまる2022

    • 著者名/発表者名
      中嶋 舞
    • 学会等名
      第28回分子寄生虫学ワークショップ/第18回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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