熱帯熱マラリア原虫ゲノム多様性の集団生物学的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15590377
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 田辺 和裄 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40047410)
• キーワード: マラリア / Plasmodium falciparum / Plasmodium reichenowi / 抗原 / 多型 / ゲノム / TMRCA / 組換え

研究概要

熱帯熱マラリア原虫のゲノム多様性に関し、次のような研究成果が得られた。
1.表面抗原遺伝子における多型発生機構と発生頻度
熱帯マラリア原虫の表面抗原遺伝子座位では組換えによる多型、及び、反復配列における反復数の多型が著しい。ソロモン諸島の同原虫集団のメロゾイト表面抗原多型をPCRハプロタイピングとシーケンシングによって調べた結果、非反復配列領域における多型と組換えによる多型はその発生の遺伝的機構が相違すること、及び、発生頻度では前者が後者に較べて相対的に速いことが示唆された。
2.現生熱帯熱マラリア原虫集団の共通祖先の年代推定
現在、世界に分布する熱帯熱マラリア原虫集団の共通祖先の起源年代(TMRCA)の推定は、同原虫の遺伝的多様性、遺伝的可変性の理解の基礎となる。特に、抗原多型の進化の考察には正確なTMRCAの推定が必要となるのでその推定を試みた。熱帯熱マラリア原虫と系統進化的に最も近縁なチンパンジーマラリア原虫であるP.reichenowiとの遺伝的距離(分岐)を、正の選択圧を受けていない二つのハウスキーピング遺伝子(小胞体型Ca^<2+>-ATPase,lactate dehydrogenase)について求め、次に、それら座位における熱帯熱マラリア原虫種内の遺伝的距離(多型)を求めた。その結果、種内の遺伝的距離は種間の距離の0.0164±0.0106倍となった。両原虫種の分岐を500万年-700万年前とすると、得られた結果は、現生熱帯熱マラリア原虫集団のTMRCAが約8万年-11万年前であることを示す。

研究成果

• [文献書誌] Mita, T., Tanabe, K.et al.: "Expansion of wild type allele rather than back mutation in Pfcrt explains the recent recovery of chloroquine sensitivity of Plasmdoium falciparum in Malawi"Molecular and Biochemical Parasitology. in press. (2004)
• [文献書誌] Tanabe, K., Sakihama, N., A.Kaneko: "Stable SNPs in malaria antigen genes in isolated populations"Science. 303. 493 (2004)
• [文献書誌] Lum, J.K., Tanabe, K., et al.: "Malaria dispersal among islands : human mediated Plasmodium falciparum gene flow in Vanuatu, Melanesia"Acta Tropica. in press. (2004)
• [文献書誌] Sakihama, N., Tanabe, K., et al.: "Relative frequencies of polymorphisms of variation in Block 2 repeats and 5' recombinant types of Plasmodium falciparum alleles"Parasitology International. in press. (2004)
• [文献書誌] Kho, W.G., Tanabe, K., et al.: "A multiplex polymerase chain reaction for a differential diagnosis of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax"Parasitology International. 52. 229-236 (2003)
• [文献書誌] Mita, T., Tanabe.K., et al.: "Recovery of chloroquine sensitivity and low prevalence of the chloroquine resistance transporter gene mutation K76T of Plasmdoium falciparum following the discontinuance of chloroquine use in Malawi"American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 68. 413-415 (2003)