DNAマイクロアレイを用いた赤痢アメーバ病原機構の網羅的解明

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17390124
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学)
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 野崎 智義 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60198588)
• 研究分担者: 中野 由美子 (NAKANO Yumiko) 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (30321764)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: 赤痢アメーバ / 病原機構 / システインプロテアーゼ / トランスクリプトーム / 小胞輸送 / 感染症 / 腸管寄生虫

研究概要

赤痢アメーバの病原機構の網羅的理解を目的に、全遺伝子をカバーしたDNAマイクロアレイを用いて、遺伝子発現の解析を行った。TIGRデータベースに存在するタンパク質をコードする全遺伝子9435のうち、重複を除いた7712遺伝子をカバーするアレイを作成した。ラボの標準株では80%以上の遺伝子の発現が確認された。次に、動物への反復感染とインビトロ培養により、遺伝的背景が同一で、病原性の異なる株を樹立した。これらは哺乳動物細胞の破壊、肝膿瘍の形成で明らかな病原性の相違を示した。更に、これらの株間での遺伝子発現比較を行った結果、200を超える遺伝子の発現量が変化していた。病原性に相関して発現が変化している遺伝子は30あまり、逆相関している遺伝子は約170であった。更に、病原性への関与が明示されているシステインプロテアーゼ(CP)の細胞内輸送、分泌を調節する内在性タンパク質ICPを発見しその機能を解明した。ICPは2種類のアイソタイプとして存在した。ICP2はシグナルペプチドをもち、ICP1はもたず、ICP1は細胞質に、ICP2はリソソーム・ファゴソームに局在した。いずれの組換えタンパク質も主要なCP(CP1,2,5)をいずれも阻害する能力を有した。特異抗体を用いた免疫沈降により原虫内での結合が直接証明された。CPとICPの細胞内での分子数比は約1000対1であった。更に、ICP1,ICP2を過剰発現した形質転換体における細胞内・分泌CP活性は60-90%減少していた。以上の結果、ICPは細胞内の複数の場所で、CPに結合・不活化・分解コンパートメントへ動員することでCP量・活性を調節していることが明らかにされた。

研究成果

• [雑誌論文] Kinetics and strain variation of phagosome proteins of Entamoeba histolytica by proteomic analysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Oue, M., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Mol. Biochem. Parasitol. 145 ページ: 171-183
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Entamoeba histolytica : Differences in phagosome acidification and degradation between attenuated and virulent strains. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mitra, B.N., Kobayashi, S., Saito-Nakano, Y, Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp. Parasitol. 114 ページ: 57-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Two cysteine protease inhibitors, EhICP1 and 2, localized in distinct compartments, negatively regulate secretion in Entamoeba histolytica. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato, D., Nakada-Tsukui, K., Okada, M., Nozaki, T.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580 ページ: 5306-5312
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Impact of intestinal colonization and invasion on the Entamoeba histolytica transcriptome. (2006)
  • 著者名/発表者名: Gilchrist, C.A., Houpt, E., Trapaidze, N., Fei, Z., Crasta, O., Asgharpour, A., Evans, C., Martino-Catt, S., Baba, D.J., Stroup, S., Hamano, S., Ehrenkaufer, G., Okada, M., Singh, U., Nozaki T., Mann, B.J., Petri, Jr., W.
  • 雑誌名: Mol. Biochem. Parasitol. 147 ページ: 163-176
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 寄生虫への進化 : 驚くべき寄生虫のメンブレントラフィック (2006)
  • 著者名/発表者名: 野崎智義, 中野由美子
  • 雑誌名: 細胞工学 25 ページ: 672-676
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Kinetics and strain variation of phagosome proteins of Entamoeba histolytica by proteomic analysis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Oue, M., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Mol.Biochem.Parasitol. 145 ページ: 171-183
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Entamoeba histolytica : Differences in phagosome acidification and degradation between attenuated and virulent strains. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mitra, B.N., Kobayashi, S., Saito-Nakano, Y, Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp.Parasitol. 114 ページ: 57-61
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Impact of intestinal colonization and invasion on the Entamoeba histolytica transcriptome. (2006)
  • 著者名/発表者名: Gilchrist, C.A., Houpt, E., Trapaidze, N., Fei, Z., Crasta, O., Asgharpour, A., Evans, C., Martino-Catt, S., Baba, D.J., Stroup, S., Hamano, S., Ehrenkaufer, G., Okada, M., Singh, U., Nozaki, T., Mann, B.J., Petri, Jr., W.
  • 雑誌名: Mol.Biochem.Parasitol. 147 ページ: 163-176
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and gene expression analysis of a large family of transmembrane kinases related to the Gal/GalNAc lectin in Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Beck, D.L., Boettner, D., Dragulev, B., Ready, L., Mackey, A.J., Nozaki, T., Pearson, W.R., Petri, Jr., W.A.
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 4 ページ: 722-732
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of phagocytosis in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 4 ページ: 827-831
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The diversity of Rab small GTPases in Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano, Y., Loftus, B.J., Hall, N., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp. Parasitol. 110 ページ: 244-252
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differences in morphology of phagosomes and kinetics of acidification and degradation in phagosomes between the pathogenic Entamoeba histolytica and the non-pathogenic Entamoeba dispar. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mitra, B.N., Yasuda, T., Kobayashi, S., Satio-Nakano, Y., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Cell Motil. Cytoskeleton 62 ページ: 84-99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A retromerlike complex is a novel Rab7 effector that is involved in the transport of the virulence factor cysteine protease in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakada-Tsukui, K., Saito-Nakano, Y., Ali, V., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 16 ページ: 5294-5303
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and gene expression analysis of a large family of transmembrane kinases related to the Gal/GaINAc lectin in Entamoeba histolytica (2005)
  • 著者名/発表者名: Beck, D.L., Boettner, D., Dragulev, B., Ready, L., Mackey, A.J., Nozaki, T., Pearson, W.R., Petri, Jr., W.A.
  • 雑誌名: Eukaryot.Cell 4 ページ: 722-732
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Proteomic analysis of phagocytosis in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Okada, M., Huston, C.D., Mann, B.J., Petri, Jr., W.A., Kita, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Eukaryot.Cell 4 ページ: 827-831
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The diversity of Rab small GTPases in Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito-Nakano, Y., Loftus, B.J., Hall, N., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Exp.Parasitol. 110 ページ: 244-252
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differences in morphology of phagosomes and kinetics of acidification and degradation in phagosomes between the pathogenic Entamoeba histolytica and the non-pathogenic Entamoeba dispar. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mitra, B.N., Yasuda, T., Kobayashi, S., Satio-Nakano, Y., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Cell Motil.Cytoskeleton 62 ページ: 84-99
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A retromerlike complex is a novel Rab7 effector that is involved in the transport of the virulence factor cysteine protease in the enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakada-Tsukui, K., Saito-Nakano, Y., Ali, V., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Mol.Biol.Cell 16 ページ: 5294-5303
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より