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发展，成为一种孢子虫，是一种传染性的哺乳动物形式。孢子虫自主侵入蚊子唾液腺，并被吸血一起进入哺乳动物体内，通过血液到达肝脏，并穿过肝弦的壁，感染肝细胞。这项研究旨在阐明每个阶段分泌蛋白RON4的作用机理，作为垫脚石，以阐明孢子虫的机理入侵并感染完全不同类型的细胞。在上一年，为了澄清RON4是否参与了孢子岩运动，粘附性和进入肝细胞的进入，使用原生动物（RON4-MCHERRY）在RON4的C-末端使用原生动物（RON4-MCHERRY）观察到RON4蛋白的表达模式。此外，抑制RON4的表达显着抑制了孢子虫的运动性，以便知道移动的孢子菌是否会分泌Ron4，这是在玻璃载玻片上滑行的孢子虫的表面被染色。结果，在孢子虫外观察到了RON4信号。这表明在滑行过程中，孢子虫分泌ron4。为了阐明在孢子岩外分泌的RON4是否参与了肝细胞的侵袭，用抗RON4抗体处理唾液腺孢子虫，并与对照组进行培养的肝细胞感染效率。结果，对照抗体治疗组的感染效率与非抗体治疗组的感染效率相当，但是抗RON4抗体的感染效率降低至两个对照组的1/3。此外，抗RON4抗体对肝细胞感染的抑制取决于抗体浓度。基于上述结果，建议RON4被分泌在子孢子外部，并且在肝细胞感染中具有重要作用。这些结果被编译并提交给科学杂志MSPhere并通过（印刷）采用。

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

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

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