熱ショック蛋白質を戦略基盤においた原虫エスケープ機構の解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10470067
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 姫野 國祐 徳島大学, 医学部, 教授 (50112339)
• 研究分担者: 前川 洋一 徳島大学, 医学部, 助手 (10294670) ; 酒井 徹 徳島大学, 医学部, 助手 (40274196)
• キーワード: 熱ショック蛋白質 / マラリア原虫 / 原虫感染 / HSP90 / 病原性

研究概要

複雑な生活史を持ち、多様な抗原変異により、宿主免疫系からエスケープするとされているマラリア原虫においては、肝細胞内型のschizontやmerozoiteでは、原虫自体にHSP70が発現されることが知られている。しかし、このHSPがマラリア原虫のエスケープの手段として貢献しているか否かについては明らかではない。本研究ではマウスマラリア原虫Plasmodium berghei、P.yoeliiの強毒、弱毒株を用いて原虫HSP90の病原性への関与を検討した。ついでマラリアHSP90をクローニングし、さらにHSP90の結合蛋白の同定を行うこと等により、強毒株原虫のエスケープに係わるHSP90の発現機序および機能を探った。今年度の成果は以下のごとくである。
1.免疫系の正常なC57BL/6マウスやBALB/cマウスは、マラリア原虫の弱毒株に感染した場合に一時的にparasitemiaが出現するが感染後3週間頃までに完治する。一方強毒株感染では3週間以内に全て感染死する。
2.弱毒株が感染したC57BL/6マウスやBALB/cマウス赤血球から回収した原虫はHSP90の発現は弱いが、強毒株の感染後回収した原虫にはHSP90の非常に強い発現が見られる。
3.ところが強毒株でもSCIDマウスに感染させた後回収した原虫ではHSP90の発現は完全に消失する。
4.C57BL/6マウスからαβ型T細胞、ことにCD4^+T細胞を除去後に強毒株を感染させた場合にも回収原虫からHSP90は消失する。
5.P.yoelii強毒株のHSP90cDNAは、721個のアミノ酸をコードしていた。
6.推察されるアミノ酸配列は、P.falciparumのHSP90と最も高い相同性(86%)を示した。またヒト、マウスのHSP90とは、ともに63%の相同性を示した。
7.強毒、弱毒株間には3カ所のsilent mutatinが存在していた。
8.残念ながらHSP90の結合蛋白の同定はまだ進行中である。

研究成果

• [文献書誌] Zhang,T.: "Lysosonal cathepsin B plays an importantn role in antigen-processing,while cathepsin D in the degradation of the invariant chain in OVA-immunized mice."Immunology. (in press). (2000)
• [文献書誌] Zhang,M.: "Antibody responses to heat shock protein in patients with severe malaria in Thailand."Parasitology International. (in press). (2000)
• [文献書誌] Zhang,M.: "Stage-specific expression of heat shock protein 90 in murine malaria parasite Plasmodium yoelii."Exp.Parasitol.. 93. 61-65 (1999)
• [文献書誌] Zhang,M.: "Macrophages expressing heat-shock protein 65 play an essential role in protection of mice infected with Plasmodium yoelli."Immunology. 97. 611-615 (1999)
• [文献書誌] Sakai,T.: "Expression and role of heat shock protein 65 in macrophages during Trypanosoma cruzi infection: involvement of HSP65 in prevention 〜."Microbes and Infection. 1. 419-427 (1999)
• [文献書誌] Sakai,T.: "DNA immunization with Plasmodium falciparum serine repeat antigen: Regulation of humoral immune response by coinoculation of cytokine 〜."Parasitology International. 48. 27-33 (1999)