トランスジェニック蚊を用いたマラリア原虫-唾液腺の相互作用の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390126
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 吉田 栄人 金沢大学, 薬学系, 教授 (10296121)
• キーワード: ハマダラカ / マラリア / トランスジェニック / 唾液腺 / スポロゾイト

研究概要

ハマダラカの唾液タンパク質であるAAPP(anopheline anti-platelet protein)はコラーゲンと結合し、血小板凝集阻害を起こすことが知られているが、in vivoでの解析は行われていない。そこで、ハマダラカ吸血時におけるAAPPの動態を解析することを目的に、海洋性プランクトン(Metriadia longa)由来の分泌型ルシフェラーゼ(MetLuc)とAAPPのC末端側に付加した融合タンパク質(MetLuc-AAPP)を唾液腺に発現する遺伝子組換えハマダラカ(Anopheles stepphensi)を作製した。唾液腺で発現したMetLuc-AAPPはMetLucの基質特異的なルシフェラーゼ活性を有しており、コラーゲン結合能があることがわかった。この蚊をマウスに吸血させ、MetLucの基質をマウスに投与したところ、蚊の刺咬部位で高い発光が確認された。さらに吸血後50分に基質を再投与したところ同じ場所で発光が見られ、MetLuc-AAPPは刺咬部位に留まっていることが分かった。
AAPPの活性部位を同定するために、5種類のdeletion mutantsを作製し、タンパクの精製を行った。評価試験の結果、活性部位はC末端半分に位置し、立体構造依存的であることが明らかになった。現在市販されている抗血小板薬は、重篤な副作用として出血助長が起こる。今回のin vivo薬効試験では、AAPPは出血助長が全くなく、血小板凝集阻害活性を有することが明らかになった。

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

マラリア媒介蚊であるハマダラカ(An.stephensi)の唾液タンパクAAPPの動態および血小板凝集阻害活性の解析は順調に進展し、得られた成果は2報論文として発表した。一方、唾液タンパクのノックダウン法の確立については、導入したRNAiが十分に機能していないことが判明した。これは唾液腺という特異な器官によるものと考えられる。

今後の研究の推進方策

今後も継続的にハマダラカ唾液タンパクの解析を行い、マラリア原虫との関わりを解明する。さらにAAPPタンパクは、コラーゲンと結合して血小板凝集阻害を示すことが明らかとなったので、新しい抗血小板薬としての創薬研究へと展開を図る。また、マラリア感染地域の住民は高い抗AAPP抗体価が誘導されていることを発見した。これを新しいマラリア疫学調査の指標とできるかも合わせて検討する計画である。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of antisporozite antibodies by biting of transgenic Anopheles stephensi delivering malarial antigen via blood feeding (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto DS, Sumitani M, Nagumo H,Yoshida S, Matsuoka H.
  • 雑誌名: Insect Mol Biol 巻: 21 ページ: 223-33
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2583.2011.01128.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel prophylactic vaccine using a prime-boost method and hemagglutinating virus of Japan-envelope against tuberculosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Okada M, Kita Y, Nakajima T, Kanamaru N, Hashimoto S, Nagasawa T, Kaneda Y, Yoshida S, Nishida Y, Nakatani H, Takao K, Kishigami C, Nishimatsu S, Sekine Y, Inoue Y, McMurray DN, Sakatani M.
  • 雑誌名: Clin Dev Immunol 2011 ページ: 1-11
  • DOI: DOI:10.1155/2011/549281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of therapeutic and prophylactic vaccine against Tuberculosis using monkey and transgenic mice models (2011)
  • 著者名/発表者名: Kita Y, Okada M, Nakajima T, Kanamaru N, Hashimoto S, Nagasawa T, Kaneda Y, Yoshida S, Nishida Y, Nakatani H, Takao K, Kishigami C, Kishigami C, Nishimatsu S, Sekine Y, Takamori Y, McMurray DN, Cruz EC, Tan EV, Abalos RM, Burgos JA, Saunderson P, Sakatani M.
  • 雑誌名: Hum Vaccin 巻: 7 ページ: 108-114
  • DOI: DOI:10.4161.hv.7.0.14563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anopheline anti-platelet protein from a malaria vector mosquito hasanti-thrombotic effects in vivo without compromising hemostasis (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashia H, Kyushikia H, Naganoa K, Sudo T, Matsuoka H, Yoshida S
  • 雑誌名: Thromb Res 巻: 129 ページ: 169-175
  • DOI: DOI:10.1016/j.thromres.2011.09.015
  • 査読あり
• [学会発表] ハマダラカ唾液タンパクに対する抗体価とマラリア感染-マラリア疫学調査の新手法- (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田栄人、伊従光洋、石井明、松岡裕之
  • 学会等名: 第64回日本衛生動物学会大会
  • 発表場所: 信州大学(長野県)
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] バキュロウイルスベクターを用いた熱帯熱・三日熱マラリア伝播阻止ワクチンの開発研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田栄人、伊従光洋、坪井敬文、Jetsumon Sattabongkot、Godfree Mlambo、Andrew M.Blagborough、Robert E.Sinden、Nirbhay Kumar
  • 学会等名: 第81回日本寄生虫学会大会
  • 発表場所: 兵庫医科大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 分泌型ルシフェラーゼ融合AAPPタンパク質を発現する遺伝子組換えハマダラカ (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本大介、横峰隆志、八木馨太、松岡裕之、吉田栄人
  • 学会等名: 第81回日本寄生虫学会大会
  • 発表場所: 兵庫医科大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 蚊の一刺しで命を奪うマラリアの謎に迫る蚊体内のマラリア原虫-唾液腺の動態のin vivoイメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田栄人
  • 学会等名: 北陸病害動物研究会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-02
• [学会発表] 昆虫ウイルスベクターを用いた新規マラリアワクチンの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田栄人
  • 学会等名: 十全医学会シンポジウム
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-15