原虫核からヒト細胞核へ移行する新規宿主制御因子の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19372
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野崎 智義 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60198588)
• 研究分担者: 津久井 久美子 国立感染症研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (00420092) ; サントス ハルベルト・ヒメネス 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90793779)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2024-03-31
• キーワード: 原虫 / 宿主制御 / 分泌 / 核移行

研究実績の概要

病原体である原虫・細菌・ウイルスなど細胞内寄生体は、宿主を調節し、その生存を有利に進めるためにさまざまな分泌装置やエフェクターを独立して進化させた。細胞内寄生体のこれらの分子機構が良く知られる一方で、細胞外寄生体の宿主調節とその分子機構はほぼ未解明であった。本研究では、腸管寄生性で細胞外に帰省する原虫である赤痢アメーバのタンパク質であるリジングルタミン酸リッチタンパク質(Lysine glutamic acid rich protein, KERP2)の機能の解明を通じて、細胞外寄生体による宿主調節の分子機構の一端を明らかにすることに成功した。KERP2は赤痢アメーバ内では核内因子で、原虫自身の核内での機能（転写調節やクロマチン制御）や翻訳などに機能することが免疫沈降法やRNA seq解析などの結果から示された。更に赤痢アメーバ内での核移行に必須なタンパク質の領域（ドメイン）が同定された。更に、KERP2は様々な（腸管・免疫系）ヒト細胞との接触により放出され、ヒト細胞に移行することが明らかとなった。また、ヒト細胞の移行したKERP2がヒト細胞の遺伝子発現調節、転写、翻訳などに影響する可能性も示唆された。これらの重要な課題は今後の研究の重要なテーマとなる。同時に、以上、本研究は、寄生性原虫赤痢アメーバの分泌タンパク質による、前例のない新規宿主調節機構の一旦を明らかにする成果であったと言える。

研究成果

• [国際共同研究] Indian Inst. of Sci. Educ. & Research(インド)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: Indian Inst. of Sci. Educ. & Research
• [雑誌論文] Tetraspanin-enriched microdomains play an important role in pathogenesis in the protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2024)
  • 著者名/発表者名: Han Jiang*, Herbert J. Santos*, and Tomoyoshi Nozaki.
  • 雑誌名: bioRxiv. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1101/2024.03.27.586913
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular dissection of phagocytosis by proteomic analysis in Entamoeba histolytica (2023)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Nakada-Tsukui, K., Nozaki, T.
  • 雑誌名: Genes (Basel) 巻: 14(2) ページ: 379
  • DOI: 10.3390/genes14020379
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Attenuation of in vitro and in vivo virulence is associated with repression of gene expression of AIG1 gene in Entamoeba histolytica. (2023)
  • 著者名/発表者名: Lozano-Mendoza, J., Ramirez-Montiel, F., Rangel-Serrano, A., Paramo-Perez, I., Mendoza-Macias, C. L., Saavedra-Salazar, F., Franco, B., Vargas-Maya, N., Jeelani, G., Saito-Nakano, Y., Anaya-Velazquez, F., Nozaki, T.*, Padilla-Vaca, F. * (*correspondence)
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 12 ページ: 489
  • DOI: 10.1101/2024.03.27.586913
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glycerol biosynthetic pathway plays an essential role in proliferation and antioxidative defense in the human enteric protozoan parasite Entamoeba histolytica. (2023)
  • 著者名/発表者名: Jeelani, G., Balogun, E. O., Husain, A., Nurkanto, A., Shiba, T., and Nozaki, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 13(1) ページ: 14596
  • DOI: 10.1038/s41598-023-40670-z.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] A possible role of exosomal hydrolase receptors in the pathogenesis of the human intestinal parasite Entamoeba histolytica (poster) (2023)
  • 著者名/発表者名: Herbert J. Santos, Jiang Han, Tomoyoshi Nozaki:
  • 学会等名: 75th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology
• [学会発表] Functional analysis of the membrane protein TSPAN4 in Entamoeba histolytica. (2023)
  • 著者名/発表者名: Han Jiang, Herbert J. Santos, Tomoyoshi Nozaki.
  • 学会等名: 第75回日本細胞生物学会大会. シンポジウム: 寄生性原虫の細胞生物学から発信する新しい細胞機能研究
• [学会発表] Functional characterization of lysine and glutamic acid rich protein and tetraspanins on the human colon 3D crypts and animal models. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ruofan Peng, Jian Han, Herbert J. Santos, Natsuki Watanabe, Kumiko Nakada-Tsukui, Yumiko Saito-Nakano, and Tomoyoshi Nozaki.
  • 学会等名: XX International Seminar on Amebiasis
  • 国際学会
• [学会発表] Unraviling the role of KERPs as a potential gene regulator in Entamoeba histolytica (2023)
  • 著者名/発表者名: Ruofan Peng, Herbert J. Santos, Tomoyoshi Nozaki
  • 学会等名: U.S.-Japan Cooperative Medical Sciences Program (USJCMSP), U.S -Japan Parasitic Diseases Joint Panel Meeting
  • 国際学会