研究課題
若手研究(B)
バベシア原虫はマラリア原虫、トキソプラズマ原虫と同じアピコンプレクサ門の原虫であり、哺乳類宿主の赤血球内に寄生することでピロプラズマ病を引き起こす。近年申請者はバベシア原虫における遺伝子改変技術を開発し、緑色蛍光タンパク(GFP)を発現する原虫を作製した。さらに同原虫での任意遺伝子のノックアウトに世界に先駆け成功した。GFP発現原虫を用いたタイムラプスイメージング解析により、赤血球寄生ステージ原虫 (メロゾイト)が赤血球侵入時に滑走すること、またマラリア原虫とは異なる様式で赤血球に侵入することなど、バベシア原虫にユニークな生物特性を見出した。本研究は、同原虫におけるメロゾイト滑走運動・赤血球侵入の分子メカニズムを遺伝子改変技術とバイオイメージング技術を併用して解明することを目的としている。本年度は当初の計画の通り、i. 新規バベシア原虫遺伝子改変技術の開発、及びii. メロゾイト滑走運動機構の解明 に取り組んだ。i.においては遺伝子のダブルトランスフェクション法の開発を進め、ブラストシチジン耐性遺伝子を薬剤選択マーカーに用いたダブルトランスフェクション法に成功した。また、非安定化ドメイン(DD)を用いた遺伝子発現調節法についても開発を行った。ii.においてはアピコンプレクサ門原虫の滑走や宿主細胞侵入に関与するとされるTRAPファミリー遺伝子に着目しノックアウト原虫の作製を行った。これまでに同遺伝子群のシングルノックアウトを試み、原虫が得られているため、今後詳細な表現型の解析を行う予定である。
2: おおむね順調に進展している
今年度は研究計画に沿った実験が遂行された。ii. メロゾイト滑走運動機構の解明において遺伝子ノックアウト原虫の作製における当初研究計画からの遅れがややあるが、i. 新規バベシア原虫遺伝子改変技術の開発は、ほぼ計画通り研究が達成された。i. 新規バベシア原虫遺伝子改変技術の開発：計画通りダブルトランスフェクション法の開発を行いバベシア原虫において初めて成功した。ダブルトランスフェクション法は今後複数遺伝子のノックアウトを行うにあたって必須の技術であるため、本実験成功の意義は大きい。また、非安定化ドメイン(DD)を用いた遺伝子発現調節法も計画通り進捗している。ii. メロゾイト滑走運動機構の解明：計画通りTRAPファミリー遺伝子に着目し、同遺伝子ファミリーのシングルノックアウト原虫の作製を行い、現在複数の遺伝子ノックアウト原虫を得ている。その一方、その他の分子については遺伝子組換え原虫の作製に充分着手できなかった。
計画通り研究を遂行する予定である。現在行っているi. 新規バベシア原虫遺伝子改変技術の開発においては非安定化ドメイン(DD)を用いた遺伝子発現調節法の開発を完了させる予定であり、ii. メロゾイト滑走運動機構の解明においては得られたTRAPファミリー遺伝子ノックアウト原虫について解析を行い、バベシア原虫メロゾイト滑走機構の詳細を明らかにする予定である。さらに、平成26年度からはiii. メロゾイトの宿主赤血球への接着・侵入機構の解明に着手し、バベシア原虫のロプトリーやミクロネームに発現する候補分子を同定し赤血球接着・侵入に関与しているか否か解析を行う予定である。
本来開始するはずであった一連の遺伝子ノックアウト原虫の作製に遅れを生じたため。次年度使用額は当初初年度に予定していた遺伝子組換え原虫の作製に物品費として使用する予定である。また、研究遂行を加速させるため、短期間研究員を雇用する予定である。
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J Vet Med Sci.
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