2011 Fiscal Year Annual Research Report
不均衡変異導入ミューテーターマラリア原虫による超加速進化モデル実験系の構築
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23659211
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田辺 和裄 大阪大学, 微生物病研究所, 招へい教授 (40047410)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 誠 群馬大学, 大学院・医学系, 講師 (50326849)
本間 一 大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員 (10617468)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2012-03-31
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| Keywords | マラリア / ミューテーター / Plasmodium / ゲノム / 進化 / 突然変異 |
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| Research Abstract |
マラリアは毎年約2億人の患者と80万人の死者を出している原虫感染症で、その制圧に向は新規抗マラリア薬が希求されている。しかし、それらが開発されたとしても早晩、耐性を示す原虫株が出現することが予想される。しかし、現在の研究手法では耐性の原因遺伝子変異と耐性原虫の出現頻度を実験的に予測することは不可能で、今後導入される新規薬剤をより有効に使用するためにはそれらを予見する新たな手法の開発が必要となる。私たちは最近、DNAポリメラーゼδの校正機能を欠損させ、高頻度に突然変異を発生するネズミマラリア原虫Plasmodium berghei(ミューテーターマラリア原虫:PbMut)を作製した。本研究ではこのミューテーター原虫を用い、原虫の進化を定量的に予測できる超加速進化モデル実験系の構築を目指した。変異型および野生型DNAポリメラーゼδをそれぞれ導入したPbMutおよび対照原虫(PbCtl)を一週間毎にマウス継代をくり返し、第42-45代、第82-83代、第122代においてクローンを得た。各世代について1-2クローンずつHiSeqシステムを用いてゲノムシーケンシングを行った結果、PbMutの塩基置換率は1.2-1.6×10^<-8>/bp/dayで、PbCtlよりも75-100倍高かった。サルファドキシンで(Sd)耐性原虫を創出するため、PbCtlで原虫が消失する条件で第91代のPbMutにSd投与を行ったところ、一部のマウスで再燃が生じた。その原虫株では熱帯熱マラリア原虫でSd耐性に必須とされているジヒドロプテロイン酸合成酵素のアミノ酸437番目のAla→Gly変異と同一の変異が認められた。本研究から、マラリアミューテーターが人為的変異原を用いない自然に近い状態での薬剤耐性出現の予測をラボにおいて可能にする新たな研究手法となり得ることが明らかになった。
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[Journal Article] Larga-scale survey for novel genotypes of Plasmodium falciparum chloroquine-resistance gene pfcrt2012
Author(s)
Nobuyuki Takahashi, Kazuyuki Tanabe, Takahiro Tsukahara, Mawuli Dzodzomenyo, Lek Dysoley, Boualam Khamlome, Jesturmon Sattabongkot, Masatoshi Nakamura, Miki Sakurai, Jun Kobayashi, Akira Kaneko, Hiroyoshi Endo, Francis Hombhanje, Takafumi Tsuboi, Toshihiro Mita
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Journal Title
Malaria Journal
Volume: (印刷中)
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geographic differentiation of polymorphism in the Plasmdium falciparum malaria vaccine candidate gene SERA52012
Author(s)
Kazuyuki Tanabe, Nobuko Arisue, Niniame M.Q.Palacpac, Masamori Yagi, Takahiro Tougan, Hajime Honma, Marcelo U.Ferena, Anna Famert, Anders Bjorkman, Akia Kaneko, Masatoshi Nakamura, Kenji Hirayama, Toshihro Mita, Toshiro Horii
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Journal Title
Vaccine
Volume: 30
Pages: 1583-1593
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The origins of African Plasmodium vivax, insights from mitochondrial genome sequencing2011
Author(s)
Richard Culletonm, Cevayir Coban, Fadile Yildiz Zeyrek, Pedro Cravo, Akira Kaneko, Milijaona Randrianarivalojosia, Voahangy Andrianaranjaka, Shigeyuki Kano, Anna Faruert, Ana Paula Arez, Paul M.Sharp, Richard Canter, Kazuyuki Tanabe
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Journal Title
PLoS One
Volume: 6
Pages: e29137
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Limited geographical origin and global spread of sulfadoxine-resistant dhps alleles in Plasmodium falciparum populations.2011
Author(s)
Toshihiro Mita, Mcera Venkatesan, Jun Ohashi, Richard Culleton, Nobuyki Takahashi, Takahiro Tsukahara, Mathieu Ndounga, Lek Dysoley, Hiroyoshi Endo, Francis Hornbhanje, Marcelo U.Fereira, Cristopher V.Plove, Kazuyuki Tanabe
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Journal Title
Journal of Infectious Diseases
Volume: 204
Pages: 1980-1988
DOI
Peer Reviewed
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