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2022 年度 実施状況報告書

熱帯熱マラリアワクチン候補抗原GAMAの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K06990
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

長岡 ひかる  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト講師 (10757222)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードGAMA / 赤血球期ステージ / 増殖阻害活性 / 新規ワクチン候補抗原 / モノクローナル抗体
研究実績の概要

マラリアワクチン開発は喫緊の課題でのため、これまでに我々はコムギ無細胞系を基盤に、新規赤血球期ワクチン候補分子の同定やヒトタンパク質ライブラリーによる 赤血球レセプター探索を精力的に行ってきた。本研究では、近年見出した赤血球期ワクチン候補抗原であるGPI-anchored merozoite antigen (GAMA)の赤血球侵 入における分子機能を明らかにするため、1)ヒト赤血球表面タンパク質ライブラリーによるGAMA相互作用分子の探索、 2)抗GAMA8モノクローナル抗体 (mAb)の作製、 3)mAbによるタンパク質相互作用ならびに原虫増殖に対する阻害活性の測定を行い、GAMAの分子機能に必須なタンパク質相互作用を明らかにす る。2021年度は、コムギ無細胞系を用いてGSTタグ付きGAMA分子およびヒト赤血球タンパク質ライブラリーを合成し、アルファスクリーン法を用いて赤血球側相互作用分子を探索、複数個の赤血球側相互作用分子を発見した。さらにGAMA8抗原をマウスへ免疫し、抗血清の原虫抗原 への反応性を確認した。 2022年度はウサギに免疫して得た抗体からモノクローナル抗体を複数個作出し、ウエスタンブロットとIFAを用いて抗血清の原虫抗原 への反応性を確認、作成したモノクローナル抗体の原虫への増殖阻害活性を測定するため培養熱帯熱マラリア原虫に対し増殖阻害活性を測定した。最終年度は数段階の濃度を用いて増殖阻害活性を測定するとともに、作製したmAbがアルファスクリーン法で同定した赤血球レセプター分子とGAMA8の相互作用をどの程度阻害するのか、確立済みの Biacoreを用いた結合阻害活性測定系を用いて判定する。これ により、GAMA8-赤血球レセプターの相互作用を特異的に阻害できるmAbと、阻害しない 抗GAMA8 mAbを各複数クローン樹立する。

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

2021年度はコムギ無細胞タンパク質合成系を用いてGSTタグ付きGAMAタンパク質および赤血球側タンパク質ライブラリーの発現を行いSDS-PAGEもしくはウェスタ ンブロッティングを用いて発現の確認を行なった。さらにアルファスクリーンを用いて複数個の相互作用分子を発見した。GAMA8抗原に対するマウスモノクロー ナル抗体の作成に関しては、GAMA8タンパク質をマウスへと免疫し、免疫後に得られた血清を用いてウェスタンブロットおよび間接蛍光抗体法を用いて原虫への 反応性を確認した。 2022年度はGAMA8抗原に対するラビットモノクロー ナル抗体を新たに作成し免疫後に得られた血清を用いてウェスタンブロットおよび間接蛍光抗体法を用いて原虫への 反応性を確認した。さらに反応が確認された抗体を用いて培養熱帯熱マラリア原虫に対し増殖阻害活性を測定した。また2021年度にアルファスクリーンで見つかっ たタンパク質の生化学的な解析をBIacoreを用いて行うと同時にヒト赤血球膜タンパク質を用いた当該タンパク質複合体の免疫沈降を試みた。

今後の研究の推進方策

2022年度に当初最終年度に実施を計画していた培養熱帯熱マラリア原虫に対する増殖阻害活性を測定し、増殖を阻害する可能性のあるモノクローナル抗体を複数個見出した。そこで2023年度はこれまでに見つけたタンパク質相互作用をBiacoreを用いてmAbとGAMAがどの程度強く結合するのかについて検証した上で、タンパク質間の相互作用を作出したモノクローナル抗体を用いて阻害するか生化学的に解析する。さらに当該モノクローナル抗体の濃度を段階的に変化させることによってタンパク質間阻害作用にどのような影響を及ぼすか検証する予定である。最終的にGAMAと相互作用するタンパク質間の相互作用を特異的に阻害できるmAbと、比較対照としてタンパク質相互作用は阻害しないがGAMAと結合するmAbを複数分離する。

次年度使用額が生じた理由

年度末に行われた学会へ参加するために使用した旅費精算の計算を誤り残額が生じたため、次年度に繰り越した。最終年度の経費と合わせ予定している研究活動および学会発表に参加するために使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Identification of novel Plasmodium vivax proteins associated with protection against clinical malaria2023

    • 著者名/発表者名
      Mazhari Ramin、Takashima Eizo、Longley Rhea J.、Ruybal-Pesantez Shazia、White Michael T.、Kanoi Bernard N.、Nagaoka Hikaru、Kiniboro Benson、Siba Peter、Tsuboi Takafumi、Mueller Ivo
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2023.1076150

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Lipid-Binding Defective Dynamin 2 Mutant in Charcot-Marie-Tooth Disease Impairs Proper Actin Bundling and Actin Organization in Glomerular Podocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Hamasaki Eriko、Wakita Natsuki、Yasuoka Hiroki、Nagaoka Hikaru、Morita Masayuki、Takashima Eizo、Uchihashi Takayuki、Takeda Tetsuya、Abe Tadashi、Lee Ji-Won、Iimura Tadahiro、Saleem Moin A、Ogo Naohisa、Asai Akira、Narita Akihiro、Takei Kohji、Yamada Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.884509

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Meta-Analysis of Human Antibodies Against Plasmodium falciparum Variable Surface and Merozoite Stage Antigens2022

    • 著者名/発表者名
      Takashima Eizo、Kanoi Bernard N.、Nagaoka Hikaru、Morita Masayuki、Hassan Ifra、Palacpac Nirianne M. Q.、Egwang Thomas G.、Horii Toshihiro、Gitaka Jesse、Tsuboi Takafumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.887219

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Asexual Blood-Stage Malaria Vaccine Candidate PfRipr5: Enhanced Production in Insect Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Correia Ricardo、Fernandes B、Castro Rute、Nagaoka Hikaru、Takashima Eizo、Tsuboi Takafumi、Fukushima Akihisa、Viebig Nicola K.、Depraetere Hilde、Alves Paula M.、Rold?o Ant?nio
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fbioe.2022.908509

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recruitment of Irgb6 to the membrane is a direct trigger for membrane deformation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi、Abe Tadashi、Nagaoka Hikaru、Takashima Eizo、Nitta Ryo、Yamamoto Masahiro、Takei Kohji
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.992198

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Plasmodium falciparum PF3D7_0715200 is a merozoite surface protein that induces antibodies with mild growth inhibitory activity.2022

    • 著者名/発表者名
      長岡ひかる
    • 学会等名
      ASTMH 2022 Annual Meeting.
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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