Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

脂質 / 輸送 / 感染症 / 寄生虫 / 病原機構

フォスファチジルイノシトールリン酸(PIPs)の種類・量・局在の時空間的制御は細胞の高次機能において必須である。本研究ではシグナル伝達、細胞骨格、小胞輸送、遺伝子発現など多くの細胞機能の制御に重要な役割を果たすPIPs輸送タンパク質(LTP)の赤痢アメーバの病原機構における役割と制御機構を理解することを目指している。特にSTARTドメインを含む3種のLTPの赤痢アメーバの病原機構における脂質輸送分子基盤とLTPによる運動・貪食・分泌・細胞破壊・増殖等の制御の分子機構の理解を目的とする。LTP1は運動に選択的に、LTP3は主にエンドサイトーシス、分泌に関与するが、本研究ではLTP1/3の下流の実行分子を特定し、機能を解明している。また、LTP1/3の貪食過程での時空間的協調を理解する。これまでにHAやGFP標識を付加したLTP1/3を発現する赤痢アメーバ株を樹立し、発現を最適化した。その抽出液からLTP1/3と結合するタンパク質をアフィニティ法により精製し、質量分析によりタンパク質同定を実施している。更に、LTP1/3による貪食過程の時空間的制御の解明のため、蛍光タンパク質標識されたLTP1/3を同時に発現する赤痢アメーバ株の作成を実施した。作成された形質転換株用いて、ライブイメージングにより、LTP1/3が関与するタイミングと場所を詳細に計画している。更に、LTP4は唯一核移行シグナルをもち、核制御、核ー細胞質輸送などを担うことが予想されるが、今年度はGFP, BioID, HAタグ融合したLTP4を発現する赤痢アメーバ株を作成した。

コウモリ / 疫学解析 / ウイルス / 細菌 / 寄生虫 / 遺伝子 / 抗体 / 疫学調査 / リスク分析 / 網羅的解析 / 病理解析 / 感染症 / 疫学 / 数理モデル

コロナウイルスやエボラウイルス、ニパウイルスなど、世界的に問題となっているウイルスの自然宿主としてコウモリは知られている。今後も、コウモリから新たなウイルス感染症が発生する可能性は否定できない。また、コウモリを介した細菌や寄生虫の拡散リスクについては情報が少ない。コロナウイルスについては、SARS-CoV-2関連ウイルスが日本を含む東南アジアに生息するコウモリから検出されていることから、令和3年度はコロナウイルスを中心に調査を行った。
フィリピンのルソン島北部にあるビアクナバト国立公園で捕獲されたコウモリ9種120匹から採取した血液、小腸及び腸管スワブを対象にリアルタイムPCR法及びRT-PCRによりコロナウイルスのゲノム検出を行うと共に、ELISAを用いてSARS-CoV-2特異的抗体の検出を試みた。リアルタイムPCRの対象領域はN領域、RT-PCRの対象領域にはORF1a、ORF1b、S 領域を設定し、N領域はSARS-CoV-2検出用リアルタイムPCR、ORF1a及びS領域はSARS-CoV-2検出用nested PCR、ORF1b領域はコロナウイルスを広く検出可能なconventional PCRを行った。
小腸サンプルを対象としたリアルタイムPCRでは3サンプルで陽性が確認されたが、RT-PCRでは遺伝子の増幅が確認されなかった。糞便サンプルについては、ORF1b及びS領域を対象としたPCRでは遺伝子の増幅は確認されなかったが、ORF1a領域を対象としたPCRでは120サンプル中52サンプルで遺伝子増幅が認められ、そのうち43サンプルで塩基配列が決定され、SARS-CoV-2と98%以上の相同性を示した。SARS-CoV-2特異的抗体は検出されなかった。今後、生態情報を含めた疫学解析を行い、コロナウイルスを保有するコウモリの特徴について明らかにしていく。

感染症 / 分化 / トランスクリプトーム / 寄生虫 / 病原性

赤痢アメーバの嚢子モデルであるEntamoeba invadensを用いて、嚢子化過程において、キャピラリー電気泳動飛行時間計測型質量分析計を用いたメタボローム解析、DNAマイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行い、代謝物の動態、遺伝子発現を網羅的に解析し、高度な代謝の変化を確認した。更にこれまで未同定の新規の代謝経路を発見した。本研究成果は、遺伝子発現と代謝物の動態から代謝の流れと調節点を同定し、嚢子化の代謝変化の分子機構を理解することを可能とした。

小胞輸送 / 病原機構 / 感染症 / 寄生虫 / システインプロテアーゼ

赤痢アメーバの病原機構のおいて中心的な役割を果たすシステインプロテアーゼの細胞内輸送機構を理解することを目指し、システインプロテアーゼの輸送体の同定とその機能解析を行った。生化学的手法により、システインプロテアーゼ結合ファミリータンパク質1(CPBF1)が同定され、その結合特異性が確認された。また、細胞分化特異的に発現するシステインプロテアーゼを網羅的転写解析により明らかにした。

【研究分担者】
渡邊菜月	東京大学	大学院医学系研究科(医学部)	特任研究員	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
久和茂	東京大学	大学院農学生命科学研究科(農学部)	教授	(Kakenデータベース)
加藤健太郎	東北大学	農学研究科	教授	(Kakenデータベース)
宇根ユミ	岡山理科大学	獣医学部	教授	(Kakenデータベース)
藤井ひかる	岡山理科大学	獣医学部	助教	(Kakenデータベース)
松山亮太	広島大学	医系科学研究科(保)	助教	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
津久井久美子	国立感染症研究所	寄生動物部	主任研究官	(Kakenデータベース)
佐藤暖	慶應義塾大学	先端生命科学研究所	特別研究助教	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
JEELANI Ghulam		(Kakenデータベース)

【研究分担者】
津久井久美子	国立感染症研究所	寄生動物部	主任研究官	(Kakenデータベース)