原虫感染における含硫アミノ酸代謝の役割

2010 年度 実績報告書

• 研究領域: 感染現象のマトリックス
• 研究課題/領域番号: 18073001
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 野崎 智義 国立感染症研究所, 寄生動物部, 部長 (60198588)
• 研究分担者: 佐藤 暖 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特任助教 (50468477)
• キーワード: メタボローム / トランスクリプトーム / 感染症 / 含硫アミノ酸 / 赤痢アメーバ

研究概要

本研究は、腸管寄生虫赤痢アメーバをモデル原虫として感染における含硫アミノ酸代謝の変化をトランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームを融合させた統合的アプローチを用いて解明することにより、感染・寄生及ひ病原機構における含硫アミノ酸代謝の役割を理解することを目的としている。更にこの目的の達成をもって、長期的には、「感染における含硫アミノ酸代謝」という新たな代謝学の一分野を創造することを目標としている。本年度は、感染伝播に不可欠である細胞分化(嚢子化)過程のメタボローム・トランスクリプトーム解析をヘビの腸に寄生し、赤痢アメーバと同様の病態を示すEntamoebainvadensを用いて行った。キャピラリー電気泳動飛行時間計測型質量分析計によるメタボローム解析により、解糖経路の代謝活性が全般的に抑制され、解糖経路の代謝産物が嚢子壁の主要構成成分であるキチンの生合成に振り向けられることが明らかとなった。更に、これまで存在しないと考えられていたポリアミン代謝経路における代謝中間産物などが発見され、赤痢アメーバにおける新しい創薬標的が提供された,また、更に、含硫アミノ酸代謝の主要酵素であるシステイン合成酵素、セリンアセチル転移酵素の発現抑制体を作成し、増殖、分化、寄生適応能力、病原性などにおける役割を検証したところ、システインの枯渇下での増殖が抑圧されることが示され、本経路の生理的重要性が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Global Analysis of gene expression in response to L-cysteine deprivation in the anaerobic protozoan parasite Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Husain, A., Jeelani, G., Sato, D., Nozaki, T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 ページ: 275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of trifluoromethionine resistance in Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Penuliar, G.M., Furukawa, A., Sato, D., Nozaki, T.
  • 雑誌名: J.Antimicrob.Chemother. 巻: 66 ページ: 2045-2052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytotoxic effect of amide derivatives of trifluoromethionine to the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato., D., Kobayashi, S., Yasui, H., Shibata, N., Toru, T., Yamamoto, M., Tokoro, G., Ali, V., Soga, T., Takeuchi, T., Suematsu, M., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Int.J.Antimicrob.Agents. 巻: 35 ページ: 56-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010) Bacterial-type oxygen detoxification and iron-sulphur cluster assembly in amoebal relict mitochondria (2010)
  • 著者名/発表者名: Maralikova, B., Ali, V., Nakada-Tsukui, K., Nozaki, T., van der Giezen, M., Henze, K., Tovar, J.
  • 雑誌名: Cell.Microbiol. 巻: 12 ページ: 331-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of two isotypes of L-threonine dehydratase from Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Husain, A., Jeelani, G., Sato, D., Ali, V., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Mol.Biochem.Parasitol. 巻: 170 ページ: 100-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization and targeting of unusual pyridine nucleotide transhydrogenase in Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Yousuf, M.A., Mi-ichi, F., Nakada-Tsukui, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Eukaryot.Cell 巻: 9 ページ: 926-933
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conservation and function of Rab small GTPases in Entamoeba : annotation of E.invadens Rab and its use for the understanding of Entamoeba biology (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakada-Tsukui, K., Saito-Nakano, Y., Husain, A., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp.Parasitol. 巻: 126(Review) ページ: 337-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Atypical L-cysteine-regulated NADPH-dependent oxidoreductases involved in redox maintenance, L-cystine reduction, and metronidazole activation in the enteric protozoon Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Jeelani, G., Husain, A., Sato, D., Ali, V., Suematsue, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 285 ページ: 26889-26899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolome analysis revealed increase in S-methylcysteine and phosphatidylisopropanolamine synthesis upon L-cysteine deprivation in the anaerobic protozoan parasite Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Husain, A., Sato, D., Jeelani, G., Suematsu, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chetn. 巻: 285 ページ: 39160-39170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfate activation in mitosomes plays a crucial role in the proliferation of Entamoeba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Mi-ichi, F., Makiuchi, T., Furukawa, A., Sato, D., Nozaki, T.
  • 雑誌名: PLoS Negl.Trop.Dis. 巻: 5 ページ: e1263
  • 査読あり
• [学会発表] Function and transport of the highly divergent mitochondrion-related organelle from the anaerobic parasitic protist Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T.
  • 学会等名: The 1st As i an Conference of Prosistology
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20111003-20111006
• [学会発表] A novel class of hydrolase receptors involved in the lysosomal trafficking of virulence factors in Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T., Nakada-Tsukui, K., Furukawa, A.
  • 学会等名: The 1st Asian Conference of Prosistology
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20111003-20111006
• [学会発表] A novel import machinery of the highly divergent mitochondrion-related organelle from the anaerobic parasitic protist Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20110908-20110910
• [学会発表] Novel receptor family proteins mediate transport of lysosomal enzymes in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakada-Tsukui, K., Tsuboi, K., Furukawa, A., Yamada, Y., Nozaki, T.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20110908-20110910
• [学会発表] Metabolomic analysis during differentiation of enteric protozoan Parasite Entamoeba histolytica into the infectious cyst stage (2011)
  • 著者名/発表者名: Jeelani, G., Sato, D., Husein, A., Suematsu, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 学会等名: The 45^<th> US-Japan Cooperative Medical Science Program
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20110110-20110112
• [学会発表] Gene silencing of mitosomal proteins causes growth inhibition and suggests essentiality of mitosomes in Entamoeba histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Mi-ichi, F, Yousuf, A., Makiuchi, T., Nakada-Tsukui, K., Nozaki, T.
  • 学会等名: The 45^<th> US-Japan Cooperative Medical Science Program
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20110110-20110112
• [学会発表] Metabolomic analysis of sulfur containing amino acid metabolism in E.histolytica (2011)
  • 著者名/発表者名: Husain, A., Sato, D., Jeelani, G., Mi-ichi, F., Ali, V., Suematsu, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 学会等名: The 45^<th> US-Japan Cooperative Medical Science Program
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20110110-20110112
• [学会発表] Analysis of the protein import machinery in the Entamoeba mitochondrial remnant (2011)
  • 著者名/発表者名: Makiuchi, T., Mi-ichi, F., Nakada-Tsukui, K., Nozaki, T.
  • 学会等名: The 45^<th> US-Japan Cooperative Medical Science Program
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20110110-20110112
• [学会発表] Metabolomic analysis of Entamoeba : discovery of unique pathways and potential targets for chemotherapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T, Husain, A., Jeelni, G, Sato, D., Suematsu, M., Soga, T.
  • 学会等名: Amebiasis Workshop 2010, "Molecular Approaches and Clinical Aspects"
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20100922-20100924
• [学会発表] Mitosomes from the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica possess unique functions and minimal import machinery (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T.
  • 学会等名: The XIIth International Congeress of Parasitology
  • 発表場所: Melbourne Australia
  • 年月日: 20100815-20100820
• [学会発表] Unprecedented role of the mitosome in Entamoba histolytica (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozaki, T.
  • 学会等名: The 18^<th> Meeting of the International Society for Evolutionary Protistology
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 20100702-20100707
• [学会発表] Metabolic analysis of the human enteric parasite Entamoeba histolytica : Discovery of unique pathways and potential targets for chemotherapeutics (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, D., Husain, A., Jeelani, G., Suematsu, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 学会等名: Metabolomics 2010
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 20100627-20100701
• [学会発表] Metabolomics of parasite differentiation : metabolomic profiling of the human enteric protozoan parasite Entamoeba histolyitca revealed activation of unpredicted pathways during differentiation of the proliferative into dormant stage (2010)
  • 著者名/発表者名: Jeelani, G., Sato, D., Jusain, A., Suematsu, M., Soga, T., Nozaki, T.
  • 学会等名: Metabolomics 2010
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 20100627-20100701
• [備考]
  • URL: http://www.nih.go.jp/niid/ja/2011-05-26-00-03-52.html