AP2転写因子による免疫回避・性分化遺伝子の特異的ヘテロクロマチン形成機構の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03477
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岩永 史朗 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20314510)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: マラリア / ヘテロクロマチン

研究実績の概要

マラリア原虫は赤血球表面抗原をコードする多重遺伝子族を持ち、その発現を制御することで免疫を回避する。これらの多重遺伝子族はヘテロクロマチン化し、エピジェネティックに発現が抑制されている。申請者は研究の過程で偶然に転写因子であるAP2-HCが全ての多重遺伝子族を標的遺伝子とすることを見出した。更に驚くことに性分化を誘導する転写因子AP2-Gも標的遺伝子であることを発見した。AP2-Gは多重遺伝子族と同様にヘテロクロマチンによるエピジェネティックな発現抑制を受けていることから、この発見は多重遺伝子族の発現制御と性分化の制御に共通の分子基盤があるということを強く示唆した。
本研究ではAP2-HCのシス配列や相互作用分子を同定し、如何にして特異的なヘテロクロマチンが形成されるか明らかとすることを目的とする。本年度はAP2-HCのChIP-seq解析を行い、ゲノム上での局在を詳細に検討した。その結果、AP2-HCはヘテロクロマチン上に広範に結合することを明らかとした。またヘテロクロマチン領域に加え、その近傍およびテロメア領域近傍のTGTGTG配列上に特異的に結合することを見出した。さらに変異AP2-HCを用いた実験より、TGTGTGへの結合にはAP2-HCのDNA結合ドメインと機能未知の別のドメインが関与することを見出した。また、以上の結果と昨年度の結果を合わせて、AP2-HCはヘテロクロマチンを特異的に認識し、且つ配列依存的にその近傍に結合することで何らかの役割を果たすことが推定された。

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

AP2-HCの配列特異的な結合を見出し、これの責任ドメインを決定することができた。これはこれまで報告されていない新たなAP2-HCに関する知見であり、機能解明の重要な手がかりとなると判断する。

今後の研究の推進方策

AP2-HCと相互作用する分子の同定を進め、AP2-HCが如何なる分子をゲノム上にリクルートするかを明らかとし、その機能・役割の解明を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Insights and genetic features of extended-spectrum beta-lactamase producing Escherichia coli isolates from two hospitals in Ghana (2022)
  • 著者名/発表者名: Mahazu Samiratu、Sato Wakana、Ayibieke Alafate、Prah Isaac、Hayashi Takaya、Suzuki Toshihiko、Iwanaga Shiroh、Ablordey Anthony、Saito Ryoichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-022-05869-6
• [雑誌論文] Chromosome splitting of Plasmodium berghei using the CRISPR/Cas9 system (2022)
  • 著者名/発表者名: Addo-Gyan Daniel、Matsushita Haruka、Sora Enya、Nishi Tsubasa、Yuda Masao、Shinzawa Naoaki、Iwanaga Shiroh
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 ページ: e0260176
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0260176
• [雑誌論文] Plasmodium falciparum RIFIN is a novel ligand for inhibitory immune receptor LILRB2 (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakoguchi Akihito、Saito Fumiji、Hirayasu Kouyuki、Shida Kyoko、Matsuoka Sumiko、Itagaki Sawako、Nakai Wataru、Kohyama Masako、Suenaga Tadahiro、Iwanaga Shiroh、Horii Toshihiro、Arase Hisashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 548 ページ: 167～173
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.02.033
• [雑誌論文] Emergence of oxacillinase-181 carbapenemase-producing diarrheagenic <i>Escherichia coli</i> in Ghana (2021)
  • 著者名/発表者名: Prah Isaac、Ayibieke Alafate、Mahazu Samiratu、Sassa Chihiro Tani、Hayashi Takaya、Yamaoka Shoji、Suzuki Toshihiko、Iwanaga Shiroh、Ablordey Anthony、Saito Ryoichi
  • 雑誌名: Emerging Microbes &amp; Infections 巻: 10 ページ: 865～873
  • DOI: 10.1080/22221751.2021.1920342
• [雑誌論文] Determining vector competence of Aedes aegypti from Ghana in transmitting dengue virus serotypes 1 and 2 (2021)
  • 著者名/発表者名: Amoa-Bosompem M,Kobayashi D, Itokawa K, Murota K, Faizah A N, Azerigyik F A, Hayashi T, Ohashi M, Bonney J H. K, Dadzie S, Tran C C, Tran P V, Fujita R, Maekawa Y, Kasai S, Yamaoka S, Ohta N, Sawabe K, Iwanaga S, Isawa H.
  • 雑誌名: Parasites &amp; Vectors 巻: 14 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13071-021-04728-z
• [雑誌論文] Species composition and risk of transmission of some Aedes-borne arboviruses in some sites in Northern Ghana (2021)
  • 著者名/発表者名: Joannides Joannitta、Dzodzomenyo Mawuli、Azerigyik Faustus、Agbosu Eudocia Esinam、Pratt Deborah、Nyarko Osei Joseph Harold、Pwalia Rebecca、Amlalo Godwin Kwame、Appawu Maxwell、Takashi Hayashi、Iwanaga Shiroh、Buchwald Andrea、Rochford Rosemary、Boakye Daniel、Koram Kwadwo、Bonney Kofi、Dadzie Samuel
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: e0234675
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0234675
• [雑誌論文] Mechanisms of triggering malaria gametocytogenesis by AP2-G (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuda Masao、Kaneko Izumi、Murata Yuho、Iwanaga Shiroh、Nishi Tsubasa
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 84 ページ: 102403～102403
  • DOI: 10.1016/j.parint.2021.102403
• [雑誌論文] Highly efficient CRISPR/Cas9 system in Plasmodium falciparum using Cas9-expressing parasites and a linear donor template (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishi Tsubasa、Shinzawa Naoaki、Yuda Masao、Iwanaga Shiroh
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-021-97984-z
• [雑誌論文] Possible Dissemination of Escherichia coli Sequence Type 410 Closely Related to B4/H24RxC in Ghana (2021)
  • 著者名/発表者名: Mahazu Samiratu、Prah Isaac、Ayibieke Alafate、Sato Wakana、Hayashi Takaya、Suzuki Toshihiko、Iwanaga Shiroh、Ablordey Anthony、Saito Ryoichi
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.770130
• [学会発表] Screening for tick-borne and tick-associated viruses in ticks collected in Ghana (2021)
  • 著者名/発表者名: Michael Amoa-Bosompem, Daisuke Kobayashi, Astri Nur Faizah, Hiroko Ejiri, Kyoko Sawabe, Shiroh Iwanaga, Haruhiko Isawa
  • 学会等名: 第73回日本衛生動物学会
• [学会発表] ガーナ産ネッタイシマカ由来新規培養細胞系の樹立と性状解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 伊澤晴彦，マイケル・アモア-ボソムペム，小林大介，鍬田龍星，糸川健太郎， アシトリ・ヌー・ファイザー，岩永史朗
  • 学会等名: 第73回日本衛生動物学会
• [学会発表] Evaluation of the growth kinetics of Getah virus in a scope of mosquito cell lines (2021)
  • 著者名/発表者名: Faustus Azerigyik, Daisuke Kobayashi, Michael Amoa-Bosompem, Astri Nur Faizah, Shiroh Iwanaga, Haruhiko Isawa
  • 学会等名: 第73回日本衛生動物学会
• [学会発表] Insight into the embryogenesis of the parthenogenetic ixodid tick, Haemaphysalis longicornis based on a classic transcriptomic study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kwofie Kofi Dadzie、Hernandez Emmanuel Pacia、Kawada Hayato、Dadzie Samuel、 Ladzekpo Danielle、Matsubayashi Makoto、Yamamoto Daisuke S.、Kato Hirotomo、 Iwanaga Shiroh、Tsuji Naotoshi、Hatta Takeshi
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] CRISPR/Cas9 ゲノム編集法を用いた熱帯熱マラリア原虫の薬剤耐性遺伝子の再評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 窪田 理恵、新澤 直明、岩永 史朗
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 転写抑制因子 AP2-FG2 によるメス生殖母体の遺伝子制御 (2021)
  • 著者名/発表者名: 西 翔、金子 伊澄、村田 優穂、岩永 史朗、油田 正夫
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] マラリア原虫生殖母体における RNA 結合型ジンクフィンガータンパク質による遺伝子発現制御 機構の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 新澤 直明、関根 崇、平山 泰士、油田 正夫、岩永 史朗
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫 Rab5b の結合タンパク質は N- ミリストイル化 adenylate kinase 2 を小胞体から選別輸送する (2021)
  • 著者名/発表者名: 多久 和泉、平井 智浩、牧内 貴志、新澤 直明、岩永 史朗、案浦 健、 永宗 喜三郎、野崎 智義、中野 由美子
  • 学会等名: 第90回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Plasmodium falciparum RIFIN is a novel ligand for inhibitory immune receptor LILRB2 (2021)
  • 著者名/発表者名: 迫口瑛史、岩永史朗、荒瀬尚
  • 学会等名: 第85回日本インターフェロン・ サイトカイン学会学術集会
• [学会発表] Transcriptional regulation of Plasmodium parasite (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩永 史朗
  • 学会等名: SaSSOH 2021 The 9th Sapporo Summer Seminar for One Health
  • 招待講演