Investigation of the molecular mechanism of RON4 in Plasmodium berghei sporozoite infection of mammalian hosts

RON4在伯氏疟原虫子孢子感染哺乳动物宿主中的分子机制研究

• 批准号: 20K16235
• 负责人: 馬場 みなみ
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagasaki University (2021-2022)Ehime University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16235/
• 关键词: マラリア; Plasmodium berghei; スポロゾイト; 侵入; 肝細胞; RON4; 分泌; 肝臓感染; sporozoite; plasmodium; invasion; liver stage

マラリア原虫は蚊の中腸壁で発育し、哺乳類への感染型であるスポロゾイトとなる。スポロゾイトは自律的に蚊の唾液腺に侵入し、吸血とともに哺乳類体内に打ち込まれ、血流に乗って肝臓へと到達、肝類洞壁を通過して肝細胞に感染する。本研究はスポロゾイトが、全く異なる種類の細胞に侵入・感染するためのメカニズムを明らかにするための足がかりとして、分泌型タンパク質RON4の各ステージにおける作用機序を明らかにすることを目的としている。前年度はスポロゾイトの運動性や肝細胞への接着・侵入にRON4が関与しているかをRON4を明らかにするため、RON4 C末端にmCherryを融合させた原虫（RON4-mCherry）を用いてRON4タンパク質の発現パターンを観察した。さらにRON4の発現を抑制することでスポロゾイトの運動性が大きく抑制されたため、移動中のスポロゾイトがRON4を分泌しているかを知るため、スライドグラス上で滑走運動をさせたスポロゾイト表面を染色した。その結果、スポロゾイト体外にRON4シグナルが観察された。このことから、スポロゾイトは滑走運動中にRON4を分泌していることが示唆された。スポロゾイト体外に分泌されているRON4が肝細胞への侵入に関与するかを明らかにするため、唾液腺スポロゾイトに抗RON4抗体を処理し、培養肝細胞への感染効率をコントロール群と比較した。その結果、コントロール抗体処理群では抗体非処理群と同等の感染効率であったが、抗RON4抗体投与群の感染効率は両コントロール群の1/3以下まで低下していた。更に抗RON4抗体による肝細胞への感染阻害は抗体濃度依存的であった。以上の結果を踏まえ、RON4はスポロゾイト体外に分泌され、肝細胞への感染に重要な役割を持つことが示唆された。これらの成果をまとめ、科学雑誌mSphereに投稿、採択された(in printing)。

疟疾寄生虫在蚊子的中肠壁中发育并成为感染哺乳动物的子孢子。子孢子自主侵入蚊子的唾液腺，吸血时植入哺乳动物体内，经血流到达肝脏，穿过肝窦壁，感染肝细胞。本研究旨在阐明分泌蛋白RON4在各个阶段的作用机制，作为阐明子孢子侵入和感染完全不同类型细胞的机制的垫脚石。去年，为了明确RON4是否参与子孢子运动和对肝细胞的粘附/侵入，我们使用了RON4 C末端融合有mCherry的原生动物（RON4-mCherry）来分析RON4蛋白。的表达模式此外，由于通过抑制RON4的表达大大抑制了子孢子的运动，因此我们对在载玻片上滑动的子孢子表面进行染色，以确定子孢子在运动时是否分泌RON4。结果，在子孢子外部观察到 RON4 信号。这表明子孢子在滑翔运动期间分泌RON4。为了阐明子孢子分泌的RON4是否参与侵入肝细胞，用抗RON4抗体处理唾液腺子孢子，并将培养的肝细胞的感染效率与对照组进行比较。结果，对照抗体治疗组的感染效率与非抗体治疗组相当，但抗RON4抗体治疗组的感染效率低于两组的三分之一。对照组。此外，抗RON4抗体对肝细胞感染的抑制依赖于抗体浓度。基于上述结果，提示RON4分泌到子孢子体外，在肝细胞感染中发挥重要作用。这些结果被总结并提交给科学期刊 mSphere（正在印刷）。

项目成果

マラリア原虫スポロゾイトの肝臓感染におけるRON4作用機序の解析

RON4在疟原虫子孢子肝脏感染中的作用机制分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 馬場 みなみ;野崎 守;鳥居 本美;石野 智子
• 通讯作者: 石野 智子

RON4 is required for the efficient hepatocyte invasion and gliding motility by Plasmodium sporozoites

疟原虫子孢子有效的肝细胞侵袭和滑动运动需要 RON4

• 发表时间: 2021
• 作者: Minami Baba;Mamoru Nozaki;Mayumi Tachibana;Motomi Torii;Tomoko Ishino
• 通讯作者: Tomoko Ishino

RON4はマラリア原虫スポロゾイト肝臓感染の初期に役割を持つ

RON4 在早期疟疾寄生虫子孢子肝脏感染中发挥作用

• 发表时间: 2020
• 作者: 馬場みなみ;野崎守;鳥居本美;石野智子
• 通讯作者: 石野智子

Detection of the Rhoptry Neck Protein Complex in Plasmodium Sporozoites and Its Contribution to Sporozoite Invasion of Salivary Glands

• DOI: 10.1128/msphere.00325-20
• 发表时间: 2020-07-01
• 期刊: MSPHERE
• 影响因子: 4.8
• 作者: Nozaki, Mamoru;Baba, Minami;Ishino, Tomoko
• 通讯作者: Ishino, Tomoko

RON4 is involved in attachment ability and motility of Plasmodium sporozoites necessary for invasion of hepatocyte and cell traversal

RON4 参与疟原虫子孢子的附着能力和运动性，这是侵入肝细胞和细胞穿越所必需的

• 发表时间: 2022
• 作者: Minami Baba;Mamoru Nozaki;Mayumi Tachibana;Motomi Torii;Tomoko Ishino
• 通讯作者: Tomoko Ishino