マラリア原虫の寄生性を支える分子的基盤に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12877361
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森山 芳則 岡山大学, 薬学部, 教授 (10150658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 正人 岡山大学, 薬学部, 助手 (30243489) ; 坪井 誠二 岡山大学, 薬学部, 助教授 (50172052)
• Keywords: マラリア原虫 / V-ATPase / NSF / 抗マラリア薬 / brefeld in A / 小胞輸送 / 食胞 / 寄生生物

Research Abstract

マラリア原虫の液胞型ATPaseを含むオルガネラの生物学研究は非常におくれており、新しい抗マラリア薬の開発のために大きな障碍になっている。V-ATPaseとオルガネラタンパクがマラリア原虫の生理と薬剤に対する抵抗性に重要であることが明らかとなりつつある。さらに、寄生胞膜というものが寄生性を形成・維持するために重要であることがわかりつつある。そこで、本研究においては、寄生胞膜を含むこれらの膜系の構造と機能ならびに生合成経路の解明を試みた。以下の成果を得た。1.免疫電子顕微鏡法により原虫におけるV-ATPaseの局在性を解明した。V-ATPaseは食胞以外に多数の小胞と原形質膜に存在した。さらに、2.原形質膜のV-ATPaseがプロトンを原虫の外に排出し、赤血球内を酸性化していることを見いだした。V-ATPaseが形成する酸性環境は薬剤排出・栄養物の取り込み機構に重要だと思われる。また、3.寄生胞膜の発達に重要だと思われる小胞輸送関連タンパクであるN-ethylmaleimide-sensitive factor(NSF)が原虫内で発現していることを見いだした。4.重要なことは、NSFの一部はbrefeldin A感受性に原虫外へ輸送されること。輸送されたNSFが血球内に存在するノブ蛋白の輸送小胞に局在することであった。マラリア原虫の寄生性と病原性を支えるノブ構造の形成に小胞輸送系が関与することを世界に先駆け証明することができた。

Research Products

• [Publications] K.Hayami-Noumi,T.Tsuchiya,Y.Moriyama and T.Noumi.: "Intra- and intermolecular interactions of the catalytic domains of human CD45 protein tyrosine phosphatase."FEBS Letters. 468. 68-72 (2000)
• [Publications] S.Yatsushiro,H.Yamada,M.Hayashi,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Ionotropic glutamate receptors microvesicle-mediated exocytosis of L-glutamate in rat pinealocytes."J.Neurochem.. 75. 288-297 (2000)
• [Publications] S.Yatsushiro,M.Hayashi,M.Morita,H.Aso,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Glutamate receptor subunit δ2 is highly expressed in a novel population of glial-like cells in rat pineal glands in culture."J.Neurochem.. 73(3). 1115-1122 (2000)
• [Publications] M.Hayashi,H.Yamada,T.Mitamura,T.Horii,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Vacuolar H^+-ATPase localized in plasma membranes of malaria parasite cells, Plasmodium falciparum, is involved in regional acidification of parasitized erythrocytes."J.Biol.Chem.. 275(44). 34353-34358 (2000)
• [Publications] Kawa G,Yamamoto A,Yoshimori T,Muguruma K,Matsuda T,Moriyama Y.: "Immunohistochemical localization of V-ATPases in rat spermatids."Int J Androl.. 23(5). 278-283 (2000)
• [Publications] M.Takeda,M.Haga,H.Yamada,M.Kinoshita,M.Otsuka,S.Tsuboi,Y.Moriyama: "Ionotropic glutamate receptors expressed in human retinoblastoma Y79 cells,"Neurosci.lett.. 294(2). 97-100 (2000)
• [Publications] Y.Moriyama,M.Hayashi,H.Yamada,S.Yatsushiro,S.Ishio and A.Yamamoto: "Synaptic-like microvesicles, synaptic vesicle counterparts in endocrine cells, are involved in a novel regulatory mechanism for the synthesis and secretion of hormones."J.Exp.Biol.. 203. 117-125 (2000)
• [Publications] M.Futai,T.Oka,Ge-hong Sun-Wada,Y.Moriyama,H.Kanazawa and Y.Wada: "Luminal acidification of diverse organelles by V-ATPase in animal cells."J.Exp.Biol.. 203. 107-116 (2000)
• [Publications] H.Yamada,M.Otsuka,M.Hayashi,K.Hamaguchi,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Ca^<2+>-dependent exocytosis of L-glutamate by αTC6, clonal mouse pancreatic α cells."Diabetes . (in press). (2001)
• [Publications] M.Hayashi,S.Taniguchi,Y.Ishizuka,Hye-Sook Kim,Y.Wataya,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "A homologue of N-ethylmaleimide-sensitive factor in the malaria parasite, Plasmodium falciparum, is exported and localized in vesicular structures in the cytoplasm of infected erythrocytes in the brefeldin a sensitive pathway."J.Biol.Chem.. (in press). (2001)
• [Publications] 森山芳則: "グルタミン酸作動性パラ神経Glutamatergic paraneuron"ファルマシア・最前線. (印刷中). (2001)
• [Publications] 森山芳則: "松果体細胞におけるグルタミン酸の入出力系とメラトニンの分泌制御蛋白質、核酸、酵素、2神経回路形成と機能発達、45,(3),2月増刊、"456-460 (2000)
• [Publications] 森山芳則: "シリーズ バイオサイエンスの新世紀。第7巻「生体膜のエネルギィー装置」分担執筆 液胞型ATPase-細胞の中に酸のプールを作るポンプ"共立出版. 89-101 (2000)