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2014 年度 実施状況報告書

マラリア重症化に関与する原虫由来タンパク質の網羅的同定

研究課題

研究課題/領域番号 26870021
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

高野 量  帯広畜産大学, 原虫病研究センター, 研究員 (90722588)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード熱帯熱マラリア / 病原性 / 輸送タンパク質 / 分泌タンパク質 / 免疫沈降 / 質量分析 / プロテオミクス解析 / ショットガンプロテオーム
研究実績の概要

熱帯熱マラリア原虫は,ヒトに感染するマラリア原虫の中で,最も重篤な症状を引き起こす.この重症化には,マラリア原虫が感染した赤血球の血管内皮細胞への接着が必須である.接着には,原虫由来タンパク質PfEMP1が,赤血球表面に提示されることが必須であり,本研究では,このタンパク質の赤血球表面への輸送に関与する,新規タンパク質の同定を目的とする.
本年度は,樹立に成功したPfSBP1-FLAG恒常発現原虫を用い,PfSBP1と相互作用するタンパク質を網羅的に同定することに成功した.共免疫沈降系,及びショットガンプロテオーム解析を組することにより,PfSBP1と相互作用する256の宿主・原虫由来因子を同定した.同定したタンパク質群には,PfEMP1の赤血球表面への輸送に必須なマウレル裂構成因子(具体的には,PfMAHRP1, MAHRP2, PTP1, REX1, REX2等)が有意に多く含まれており,当該手法によって,マウレル裂の単離に成功したと考えられる.

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

本年度の成果は,本来の目的であるPfEMP1の赤血球表面への輸送に関与するタンパク質の同定のみならず,マウレル裂構成因子の全容解明に向けて,新規の知見を提供するものである.しかしながら,当初の予定である同定された因子の赤血球内分子挙動まで解析が及ばなかった点を鑑みて,研究全体の進展としておおむね順調であると判断した.

今後の研究の推進方策

今後は,得られたタンパク質リストを基に,各因子についてノックアウト原虫の作出,フェノタイプ解析等の詳細な解析を進め,熱帯熱マラリアの重症化に関与する因子の同定,及び機能解明を行う.

次年度使用額が生じた理由

研究実績の概要の通り,本年度では,当初の予定である同定されたタンパク質の分子挙動まで解析が及んでいない.大きな技術的な問題点として,分子挙動解析に必須な抗体の作製が大腸菌で不可能であったことが挙げられる.抗原の作製のため,熱帯熱マラリア原虫由来タンパク質を大腸菌において発現させようと試みたが,効率良く発現しなかったため,代替手法によるタンパク質発現系が必須となった.これを克服するため,現在,小麦胚芽無細胞タンパク質翻訳システムを導入し,抗原の発現,並びに抗体の作製を試みており,当該実験遂行のため次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

次年度では,①同定したタンパク質の分子挙動解析,②同定したタンパク質をコードする遺伝子欠損原虫の作出,及び③PfEMP1分子の赤血球膜表面への輸送効率に与える影響の評価,を行う.抗体作製には上述の通り,小麦胚芽無細胞タンパク質翻訳システムを用いる.次年度使用額は,小麦胚芽無細胞タンパク質翻訳システムに必須な,遺伝子クローニングのためのプライマー,酵素類,及び小麦胚芽抽出液の購入に用いる.次年度以降の使用は当初の予定通りである.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Influenza virus-host interactome screen as a platform for antiviral drug development.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Kawakami E, Shoemaker JE, Lopes TJ, Matsuoka Y, Tomita Y, Kozuka-Hata H, Gorai T, Kuwahara T, Takeda E, Nagata A, Takano R, Kiso M, Yamashita M, Sakai-Tagawa Y, Katsura H, Nonaka N, Fujii H, Fujii K, Sugita Y, Noda T, Goto H, Fukuyama S, Watanabe S, Neumann G, Oyama M, Kitano H, Kawaoka Y.
    • 雑誌名

      Cell Host Microbe.

      巻: 16(6) ページ: 795-805

    • DOI

      10.1016/j.chom.2014.11.002.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lambda-carrageenan treatment exacerbates the severity of cerebral malaria caused by Plasmodium berghei ANKA in BALB/c mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Recuenco FC, Takano R, Chiba S, Sugi T, Takemae H, Murakoshi F, Ishiwa A, Inomata A, Horimoto T, Kobayashi Y, Horiuchi N, Kato K.
    • 雑誌名

      Malar J.

      巻: 13 ページ: 487

    • DOI

      10.1186/1475-2875-13-487.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫寄生赤血球にみられるマウレル裂を構成する因子の網羅的同定2015

    • 著者名/発表者名
      高野量,秦裕子,竹前等,尾山大明,加藤健太郎
    • 学会等名
      第84回日本寄生虫学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-22
  • [学会発表] 熱帯熱マラリア原虫分泌タンパク質の探索2014

    • 著者名/発表者名
      高野量,尾山大明,秦裕子,加藤健太郎
    • 学会等名
      第22回分子寄生虫学ワークショップ&第12回分子寄生虫・マラリア研究フォーラム合同大会
    • 発表場所
      帯広
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-03
  • [図書] 寄生虫学研究;材料と方法 2014年版,p.111-1162014

    • 著者名/発表者名
      高野量,Terkawi Mohamad Alaa,加藤健太郎
    • 総ページ数
      179
    • 出版者
      三恵社
  • [図書] 寄生虫学研究;材料と方法 2014年版,p.9-102014

    • 著者名/発表者名
      Terkawi Mohamad Alaa,高野量,加藤健太郎
    • 総ページ数
      179
    • 出版者
      三恵社

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公開日: 2016-06-01  

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