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2021 年度 実施状況報告書

赤血球期マラリア原虫の特異的なイオンチャネル形成機構におけるRON3の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06989
研究機関鳥取大学

研究代表者

伊藤 大輔  鳥取大学, 医学部, 助教 (80609298)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードマラリア / 熱帯熱マラリア原虫 / 寄生胞膜チャネル / 赤血球膜チャネル / RON3 / タンパク質複合体 / タンパク質間相互作用
研究実績の概要

アルテミシニン耐性熱帯熱マラリア原虫の出現と拡散は、現在のマラリア対策において重大な問題である。本研究は、アルテミシニン耐性原虫の拡散を防ぎ、新たな耐性を獲得させない治療薬開発の標的として赤血球期マラリア原虫における寄生胞膜チャネル、および赤血球膜チャネルに着目し、いずれのイオンチャネル活性にも関与する分泌型原虫タンパク質RON3についてその相互作用分子を同定し、RON3とチャネル形成分子との関連性を明らかにすることを目的としている。
まず大腸菌由来のジヒドロ葉酸レダクターゼを基盤とした不安定化ドメイン(DHFR-based Destabilization Domain;DDD)をC末端に付加したRON3タンパク質を発現するRON3-DDD原虫を用いて、チャネル活性の低下を引き起こすトリメトプリム(TMP)非存在下におけるDDDの不安定化がRON3タンパク質に及ぼす影響についてウエスタンブロット法により検証した。RON3タンパク質は分裂体でRON3N、およびRON3Cにプロセシングされるが、TMP非存在下においてもそのプロセシングが認められた。一方、輪状体ではTMP非存在下においてRON3N、およびRON3Cのシグナルの減少が認められた。またTMP存在下における輪状体を用いたRON3Cをベイトとする免疫沈降産物にRON3Nのシグナルが認められた。このことからRON3NとRON3Cの複合体形成がRON3タンパク質の輪状体の寄生胞膜への移行に重要であり、この複合体形成の有無が寄生胞膜チャネル形成に影響することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

RON3-DDD原虫においてTMP非存在下では輪状体のRON3Cが消失することから当初予定していたRON3相互作用分子を同定するためのTMP存在下、および非存在下におけるRON3Cをベイトとする免疫沈降産物の比較が困難となったため。

今後の研究の推進方策

RON3相互作用分子を同定するための代替案として近位依存性ビオチン化酵素AirIDをC末端に付加したRON3を発現するRON3-AirID原虫を作出し、RON3相互作用時にビオチン化されたタンパク質を質量分析法により同定する。またRON3Cをベイトとする免疫沈降産物に寄生胞膜チャネル分子EXP2が含まれるか検証する。さらにRON3NとRON3Cの複合体形成がDDDの不安定化により阻害されるかどうか検証し、異なるタグを付加したRON3N、およびRON3C組換えタンパク質をコムギ無細胞タンパク質合成法により合成し、プルダウンアッセイによりRON3複合体における相互作用領域を明らかにする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 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 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] 中国疾病預防控制中心(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国疾病預防控制中心
  • [国際共同研究] Kangwon National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Kangwon National University
  • [国際共同研究] Burapha University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Burapha University
  • [雑誌論文] Identification of a Novel RAMA/RON3 Rhoptry Protein Complex in Plasmodium falciparum Merozoites2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Daisuke、Chen Jun-Hu、Takashima Eizo、Hasegawa Tomoyuki、Otsuki Hitoshi、Takeo Satoru、Thongkukiatkul Amporn、Han Eun-Taek、Tsuboi Takafumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2020.605367

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Plasmodium yoelii Erythrocyte Binding Like Protein Interacts With Basigin, an Erythrocyte Surface Protein2021

    • 著者名/発表者名
      Yuguchi Takaaki、Kanoi Bernard N.、Nagaoka Hikaru、Miura Toyokazu、Ito Daisuke、Takeda Hiroyuki、Tsuboi Takafumi、Takashima Eizo、Otsuki Hitoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.656620

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Identification of a novel RAMA/RON3 rhoptry protein complex in Plasmodium falciparum merozoites2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ito, Jun-Hu Chen, Eizo Takashima, Tomoyuki Hasegawa, Hitoshi Otsuki, Satoru Takeo, Amporn Thongkukiatkul, Eun-Taek Han, Takafumi Tsuboi
    • 学会等名
      第90回日本寄生虫学会大会 第32回臨床寄生虫学会大会 合同大会
  • [学会発表] 赤血球期マラリア原虫におけるRON3タンパク質の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤大輔、大槻均
    • 学会等名
      第76回日本寄生虫学会西日本支部大会

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公開日: 2022-12-28  

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