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2015 年度 実績報告書

マラリア原虫分泌タンパク質の赤血球内寄生ステージにおける意義

研究課題

研究課題/領域番号 15J00136
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

高野 量  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードマラリア / 熱帯熱マラリア / 赤血球 / インタラクトーム / 病原性 / 重症マラリア / 分泌タンパク質 / ノックアウト
研究実績の概要

当該年度には,マウレル裂構成因子の一つPfSBP1に着目し,FLAGエピトープタグを付加したPfSBP1を発現する原虫を用いて,感染赤血球内においてPfSBP1と相互作用する因子の網羅的同定を行った.共免疫沈降法,並びにショットガンプロテオミクス技術を用いて,PfSBP1と相互作用する256因子(205個の原虫因子,51個の宿主因子)の同定に成功した.
続いて,同定された原虫因子に対して,Cytoscapeを用いたバイオインフォマティクス解析を行い,STEVOR,PfMAHRP1,PfMAHRP2,PfREX1,PfREX2等といった既知の原虫由来輸送タンパク質とともに,マウレル裂を経由して感染赤血球表面に提示される原虫抗原PfEMP1,PfPIESP2等が,同定されたタンパク質リストには有意に多く含まれていることを明らかにした.
これらの結果を実験的に確認するため,小麦胚芽無細胞タンパク質翻訳系を用いて,STEVOR,PfMAHRP1,PfMAHRP2,PfREX1,PfREX2,PfPIESP2タンパク質を合成し,これらを抗原としてマウスに免疫し,各種タンパク質に対する特異的抗体を作出した.これらの抗体を用いて,ウェスタンブロット,並びに免疫抗体染色を行い,PfSBP1との物理的な結合,並びに感染赤血球内におけるPfSBP1と当該因子との共局在を確認した.これらの結果から,同定した因子群には,マウレル裂構成に関与する新規原虫由来輸送タンパク質が含まれている可能性が強く示唆された.
これらの結果を踏まえて,同定した原虫因子の中から,質量分析スコアの高い15遺伝子,及び赤内期のリングステージに発現上昇が見られる12遺伝子,計27遺伝子に着目し,これらを欠損したノックアウト原虫の作出を試みた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の成果は,PfEMP1の赤血球表面への輸送に関与するタンパク質の網羅的同定,及びその機能解明において新規の知見を提供するものである.当初の予定である,同定した因子の遺伝子欠損変異体の作出が一部終了した点を鑑みて,概ね順調に進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

今後は,これらの原虫を感染させた赤血球と,血管内皮細胞レセプターCD36との結合親和性を解析し,マラリア重症化に関与する因子の選別を行う.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Isolation and co-cultivation of human macrophages and neutrophils with Plasmodium falciparum-parasitized erythrocytes: An optimized system to study the phagocytic activity to malarial parasites.2016

    • 著者名/発表者名
      Terkawi MA, Takano R, Kato K.
    • 雑誌名

      Parasitology International

      巻: 65(5 Pt B) ページ: 545-548

    • DOI

      10.1016/j.parint.2016.03.005.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heparin interacts with elongation factor 1α of Cryptosporidium parvum and inhibits invasion.2015

    • 著者名/発表者名
      Inomata A, Murakoshi F, Ishiwa A, Takano R, Takemae H, Sugi T, Cagayat Recuenco F, Horimoto T, Kato K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 11599

    • DOI

      10.1038/srep11599.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マウレル裂プロテオミクスによる熱帯熱マラリア原虫赤血球寄生メカニズムの解析2016

    • 著者名/発表者名
      高野量,秦裕子,竹前等,尾山大明,加藤健太郎
    • 学会等名
      第85回日本寄生虫学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] トキソプラズマのシスト形成に寄与する因子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      村田優穂,高野量,五十嵐慎,加藤健太郎
    • 学会等名
      第85回日本寄生虫学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] Differentiated gene profile of neutrophils induced by phagocytosis of Plasmodium falciparum-parasitized erythrocytes2016

    • 著者名/発表者名
      Mohamad Alaa Terkawi, Ryo Takano, Fumi Murakoshi, Kentaro Kato
    • 学会等名
      第85回日本寄生虫学会大会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-20
  • [学会発表] Proteomic dissection of Maurer's clefts reveals novel host-parasite interactions in Plasmodium falciparum-infected erythrocytes2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kato, Ryo Takano
    • 学会等名
      第2回国際シンポジウム 第4回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      筑波大学大学会館(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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