マスター転写因子AP2-Spを頂点とするマラリア原虫スポロゾイトステージの転写制御機構

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23K06515
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 金子 伊澄 三重大学, 医学系研究科, 助教 (20515720)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: マラリア

研究実績の概要

AP2-Spがスポロゾイトステージに発現する他の転写因子の発現を誘導するマスター転写因子であることを証明するため、転写因子AP2-Sp2上流域に存在するAP2-Sp結合配列にCRISPR法で変異を加え、その表現型を解析した。転写因子をコードする遺伝子の上流では結合配列が広範囲にクラスターを形成しているため複数箇所に同時に変異を加える必要がある。この目的のため、組み換え原虫の作製に研究代表者らが開発したdouble CRISPR法を用いた。その結果AP2-Sp2遺伝子の転写は顕著に低下し、AP2-Sp2ノックアウト原虫と類似した表現型が得られることを確認した。さらにAP2-Sp2のChIP-seq解析を実施し、結合配列、標的遺伝子を決定した。AP2-Sp2のChIP-seqでは多数のスポロゴニー途上のオーシストやスポロゾイトが含まれている感染中腸を出発材料とした。100匹の感染蚊を使用した2回のChIP-seq解析を行い再現性を確認した。

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

本申請時の研究計画通りの実験を行いおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

本年度AP2-Sp2遺伝子に対して行った実験を、同様にAP2-Sp3, AP2-Sp4（仮名）, SLARP遺伝子に関しても行う。AP2-Sp3はスポロゴニー・オーシストスポロゾイト期に発現していることからAP2-Spと同様に感染中腸を出発材料とする。AP2-Sp4 およびSLARPは唾液腺感染後発現がピークに達するため感染唾液腺を出発材料としてChIP-seqを実施する。さらにRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、実際の遺伝子発現データを取得する。RNA-seqは3期（感染中腸（スポロゴニー）、精製したオオシストスポロゾイト、精製した唾液腺スポロゾイト）で実施する。発現パターンにより遺伝子を分類（クラスタリング）する。また各グループの遺伝子の上流に濃縮される配列を統計学的に確認する。

研究成果

• [雑誌論文] Differentiation of Plasmodium male gametocytes is initiated by the recruitment of a chromatin remodeler to a male-specific cis-element (2023)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Izumi、Nishi Tsubasa、Iwanaga Shiroh、Yuda Masao
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 120 ページ: 2303432120
  • DOI: 10.1073/pnas.2303432120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targetome Analysis of Malaria Sporozoite Transcription Factor AP2-Sp Reveals Its Role as a Master Regulator (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuda Masao、Kaneko Izumi、Murata Yuho、Iwanaga Shiroh、Nishi Tsubasa
  • 雑誌名: mBio 巻: 14 ページ: 02516-22
  • DOI: 10.1128/mbio.02516-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasmodium 6-cysteine proteins determine the commitment of sporozoites to liver-infection (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuda Masao、Kaneko Izumi、Murata Yuho、Iwanaga Shiroh、Okubo Kazuhiro、Nishi Tsubasa
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 93 ページ: 102700～102700
  • DOI: 10.1016/j.parint.2022.102700
  • 査読あり / オープンアクセス