赤血球期マラリア原虫の特異的なイオンチャネル形成機構におけるRON3の機能解明

阐明RON3在红系阶段疟原虫特异性离子通道形成机制中的功能

• 批准号: 21K06989
• 负责人: 伊藤 大輔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06989/
• 关键词: マラリア; 寄生胞膜チャネル; 赤血球膜チャネル; RON3; タンパク質間相互作用; ビオチン化酵素; 熱帯熱マラリア原虫; タンパク質複合体; マラリア原虫; イオンチャネル; ロプトリー

トリメトプリム（TMP）存在下で安定化する大腸菌由来ジヒドロ葉酸還元酵素を基盤とする不安定化ドメイン（DDD）とHAタグをRON3のC末端に付加したRON3-DDD原虫はTMP非存在下で生存できず、輪状体で発育不全を起こす。本研究ではTMP非存在下におけるRON3タンパク質の性状と機能を解析した。RON3は赤血球侵入型原虫で発現してN末断片（RON3N）とC末断片（RON3C）にプロセシングされるが、約60％のプロセシング阻害と約40％の原虫の侵入不全が認められた。侵入後の輪状体ではRON3Cの消失が確認され、時間経過による寄生胞膜チャネル活性の上昇は認められなかった。また赤血球侵入型原虫の分泌小胞から寄生胞に分泌されるRESAは赤血球膜に輸送されたのに対して、輪状体から分泌されるSBP1は約60％が赤血球膜に輸送されず、約60％の赤血球膜チャネル活性の低下が認められた。以上の結果から、RON3のプロセシングは赤血球侵入に重要であり、RON3Nは侵入直後の寄生胞膜チャネル形成、および赤血球膜にタンパク質を輸送するトランスロコン形成、RON3Cは寄生胞膜チャネルの増加に必要となる原虫細胞膜から寄生胞膜へのタンパク質輸送に関与することが示唆された。現在これらの成果について査読付き英文論文を投稿中である。当初の目的であるRON3相互作用分子の同定については、RON3NとRON3Cが複合体を形成することを明らかにし、この複合体形成がチャネル形成に重要であることが示唆された。当初予定していたTMP存在下、および非存在下におけるHAタグを用いた免疫沈降産物の比較ができないため、代替案として近位依存性ビオチン化酵素AirID をRON3のC末端に付加したRON3-AirID原虫を作出した。これまでにRON3自身がビオチン化されたと考えられる分子量以外に複数のシグナルを検出している。

RON3-DDD 寄生虫具有基于大肠杆菌二氢叶酸还原酶的不稳定结构域 (DDD) 和添加到 RON3 C 末端的 HA 标签，可以在没有 TMP 的情况下生存，这会导致环中生长发育不良。在本研究中，我们分析了在没有 TMP 的情况下 RON3 蛋白的特性和功能。 RON3在红细胞侵袭性原生动物中表达，并被加工成N末端片段(RON3N)和C末端片段(RON3C)，但观察到约60%的加工抑制和约40%的寄生虫侵袭失败。侵入后证实环中RON3C消失，并且没有观察到寄生囊泡膜通道活性随着时间的推移而增加。此外，从红细胞侵入原虫的寄生液泡分泌小泡分泌的RESA被转运到红细胞膜，而从环体分泌的SBP1大约60％没有被转运到红细胞膜；观察到通道活动。从以上结果可以看出，RON3加工对于红细胞侵袭很重要，RON3N对于侵袭后立即形成寄生液泡膜通道和形成将蛋白质转运至红细胞膜的易位子是必需的，RON3C对于寄生液泡膜通道的增加是必需的有人认为该蛋白质参与从原生动物细胞膜到寄生蜂膜的蛋白质转运。我们目前正在提交有关这些结果的同行评审英文论文。关于识别 RON3 相互作用分子的最初目标，我们发现 RON3N 和 RON3C 形成复合物，表明这种复合物的形成对于通道形成很重要。由于无法按照原计划比较在存在和不存在 TMP 的情况下使用 HA 标签的免疫沉淀产物，因此我们使用 RON3-AirID 作为替代方案，其中将近端依赖性生物素化酶 AirID 添加到 C 末端RON3 创造了一个原生动物。到目前为止，除了分子量之外，我们还检测到了多种信号，这些信号被认为表明 RON3 本身已被生物素化。

项目成果

赤血球期マラリア原虫におけるRON3タンパク質の機能解析

红系期疟原虫RON3蛋白的功能分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 伊藤 大輔;近藤 陽子;高島 英造;大槻 均
• 通讯作者: 大槻 均

Plasmodium yoeliiのerythrocyte binding like タンパク質はマウス赤血球表面タンパク質Basiginと相互作用する

约氏疟原虫的红细胞结合样蛋白与小鼠红细胞表面蛋白 Basigin 相互作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 湯口 貴聡;Bernard Kanoi;長岡 ひかる;三浦 豊和;伊藤 大輔;竹田 浩之;坪井 敬文;高島 英造;大槻 均
• 通讯作者: 大槻 均

赤血球期マラリア原虫におけるRON3タンパク質の性状解析

红系阶段疟原虫中 RON3 蛋白的特征

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤 大輔;大槻 均
• 通讯作者: 大槻 均

熱帯熱マラリア原虫生殖母体期の原虫タンパク質輸送におけるSBP1の機能解析

SBP1在恶性疟原虫配子体阶段寄生虫蛋白运输中的功能分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 面田 彩馨;伊藤 大輔;橘 真由美;吉野 健一;石野 智子;大槻 均;鳥居 本美;入子 英幸
• 通讯作者: 入子 英幸

ネズミマラリア原虫 Plasmodium yoelii EBL 領域６における感染性についての解析

小鼠疟疾寄生虫约氏疟原虫 EBL 区 6 的感染性分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 大槻 均;金子 修;伊藤 大輔;近藤 陽子;入子 英幸;石野 智子;橘 真由美;坪井 敬文;鳥居 本美
• 通讯作者: 鳥居 本美