ヒト・マラリア原虫の赤血球内寄生を支える膜分子基盤に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15019066
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 森山 芳則 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10150658)
• Keywords: 感染症 / マラリア原虫 / 小胞輸送 / NSF / 寄生

Research Abstract

ヒト・マラリア原虫(Plasmodium falciparum)の赤血球内寄生時における原虫外膜系の形成と血球膜への膜タンパク輸送機構を分子レベルで解明するためのプローブを作成した。すなわち、感染赤血球膜のノブ構造にPfNSFとともにerythrocyte membrane protein 1 & 3(EMP1,EMP3)が局在することを証明した。また、感染赤血球膜の細胞質にPfNSFとEMP1を含むエンドソーム様構造が存在すること、この小胞にPfNSFがassociateする事を見いだした。従って、原虫はPfNSFなどの小胞輸送装置を原虫外に分泌し、エンドソーム様構造体を介して、EMP1を赤血球膜まで小胞輸送しているものと考えられる。今後はその各プロセスに関与する因子を同定する予定である。
現在、PfNSFの分泌とエンドソーム様オルガネラ、原形質膜への組み込み過程を可視化することで、輸送過程の全貌を明らかにしようとしている。このためPfNSFFの原虫発現プラスミドを作成した。その輸送過程の可視化にとりくんでいる。
また、PfNSFタンパク質そのもの機能(生化学的性質)を解析するために活性を保持したままのタンパク質を大量に精製できる昆虫細胞発現系を構築した。現在、cell free系での小胞輸送機能を解析している。
今年度までの成果は、タンパク輸送に関与する新しいエンドソーム様オルガネラの発見は、原虫が細胞外に小胞輸送の全装置をおき、輸送していることを示すものである。これはこれまでの「小胞輸送」にはみられなかった新しい概念である。PfNSFと複合体(SNARE複合体)を構成する全要素を明らかにしようとしている。

Research Products

• [Publications] M.Hayashi, M.Otsuka, R.Morimoto, A.Muroyama, S.Uehara, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Vesicular inhibitory amino acid transporter is present in glucagon-containing secretory granules in α TC6 cells, mouse clonal α cells, and α cells of islets of Langerhans"Diabetes. 52. 2066-2074 (2003)
• [Publications] T.F.Taraschi, M.O'Donnell, S.Martinez, T.Schneider, D.Trelka, L.Tilley, Y.Moriyama: "Generation of an erythrocyte protein secretory system by Plasmodium falciparum Malaria parasites"Blood. 102. 3420-3426 (2003)
• [Publications] M.Hayashi, R.Morimoto, A.Yamamoto, Y.Moriyama: "Expression and localozation of vesicular glutamate transporters in pancreatic islets, upper gastrointestinal tract, and testis"The Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 51. 1375-1390 (2003)
• [Publications] Y.Moriyama, M.Hayashi, S.Yatsushiro: "Vacuolar proton pump in Plasmodium falciparum"J.Bioenerg.Biomembr.. 35(4). 367-375 (2003)
• [Publications] Y Moriyama, M Hayashi: "Glutamatergic signaling in islet of Langerhans : A thread entangled.(review)"TRENDS in Pharmacological Sciences. 24. 511-517 (2003)
• [Publications] 高森 茂雄, 森山 芳則: "グルタミン酸化学伝達の鍵分子:小胞型グルタミン酸トランスポーター(special review)"細胞工学. 22(4). 441-447 (2003)
• [Publications] 高森茂雄, 森山芳則: "小胞型グルタミン酸トランスポーターの発見とグルタミン酸シグナリングの新展開(short review)"蛋白質核酸酵素. 48(13). 1816-1823 (2003)
• [Publications] T.Anno, S.Uehara, H.Katagiri, Y.Ohta, K.Ueda, H.Mizuguchi, Y.Moriyama, Y.Oka, Y.Tanizawa: "Overexpression of constitutively activated glutamate dehydrogenase induces insulin secretion through enhanced glutamate oxidation"Am.J.Physiol.Endocrinol Metab.. 286(2). E280-E285 (2004)
• [Publications] S.Uehara, A.Muroyama, N.Echigo, R.Morimoto, M.Otsuka, S.Yatsushiro, Y.Moriyama: "Metabotropic glutamate receptor type 4 is involved in auto-inhibitory cascade for glucagon secretion by α cells of islet of Langerhans"Diabetes. 53(in press). (2004)
• [Publications] Y Moriyama, A.Yamamoto: "Glutamatergic chemical transmission : Look! Here, there, and anywhere.(mini-review)"J.Biochem.. 135(2). 155-163 (2004)
• [Publications] 森山芳則: "血糖制御の新しい視点:ランゲルハンス氏島におけるグルタミン酸シグナリング(総説)"糖尿病学((株)診断と治療社). (印刷中). (2004)
• [Publications] 森山芳則: "グルタミン酸によるα細胞とβ細胞の分泌機能制御(総説)"分子糖尿病学の進歩. (印刷中). (2004)