蠕虫の増殖と病原性

2008 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 感染現象のマトリックス
• 研究課題/領域番号: 18073004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 北 潔 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90134444)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 感染症 / 酵素 / 進化 / 発現制御 / 発生・分化 / 低酸素適応 / ミトコンドリア / フマル酸還元酵素

研究概要

我々は回虫やトリパノソーマなどの寄生虫と宿主であるヒトのミトコンドリアを用いて酸素適応機構の解明を目的として研究を進めているが、中でも嫌気的な小腸に生息する回虫成虫で見出したNADH-フマル酸還元系は多くの寄生虫に存在し、宿主体内の環境で中心的な役割を果している事が明らかになった。この系は複合体I(NADH-ユビキノン還元酵素)、ロドキノンおよび複合体II(ロドキノール-フマル酸還元酵素 : RQFR)の3成分から構成され、NADHからフマル酸への電子伝達を触媒している。その生理的意義は低酸素下でも複合体Iの共役部位を駆動する事によりATPを合成できる点にある。一方、発生に酸素を必要とする幼虫では哺乳類型の酸化的リン酸化によってATPを合成している事も判ってきた。そこで本研究ではNADH-フマル酸還元系の分子構築とその生理機能の特徴を明らかにし、生活環におけるダイナミックな呼吸系の変動の制御機構を解析する目的で研究を進めている。実際には以下にあげる3項目に焦点を絞って研究を進めている。
(1)受精卵、幼虫および成虫における複数の多様な複合体IIの分子構築と電子伝達機能
(2)キノン類と呼吸酵素の特異的相互作用
(3)宿主体内移行を含む、全生活環におけるミトコンドリア機能の変動とその調節機構

研究成果

• [雑誌論文] Change of subunit composition of mitochondrial complex II (Succinate-ubiquinone reductase/Quinol-fumarate reductase) in Ascaris suum during the migration in the experimental host (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwata F., Shinjyo N., Amino H., Sakamoto K., Islam M. K., Tsuji N. and Kita K.
  • 雑誌名: Parasitol. Int. 57 ページ: 54-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anaerobic NADH-Fumarate Reductase System Is Predominant in the Respiratory Chain of Echinococcus multilocularis, Providing a Novel Target for the Chemotherapy of Alveolar Echinococcosis (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto J., Sakamoto K., Shinjyo N., Kido Y., Yamamoto N., Yagi K., Miyoshi H., Nonaka N., Katakura K., Kita K. and Oku Y.
  • 雑誌名: Antimicrob. Agents. Chemother. 52 ページ: 164-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening of detergents for solubilization, purification and crystallization of membrane proteins: a case study on succinate:ubiquinone oxidoreductase from Escherichia coli (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, H., Nihei, C., Inaoka, D. K., Mogi, T., Kita, K. and Harada, S.
  • 雑誌名: Acta Crystallographica F64 ページ: 858-862
  • 査読あり
• [学会発表] 寄生虫の生活環におけるダイナミックなエネルギー代謝の変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北 潔
  • 学会等名: 第81回日本生化学会大会第・31回日本分子生物学会年会合同大会
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Ascaris suum quinol fumarate reductase can produce high amount of reactive oxygen species (2008)
  • 著者名/発表者名: Madhavi Paranagama, Kimitoshi Sakamoto, Kiyoshi Kita
  • 学会等名: 第81回日本生化学会大会第・31回日本分子生物学会年会合同大会
  • 年月日: 20081200
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.sih.m.u-tokyo.ac.jp/chem_top-J.html