マラリア原虫のヘム生合成に関与する膜輸送タンパク質の同定

疟疾寄生虫血红素生物合成中涉及的膜转运蛋白的鉴定

• 批准号: 15J04920
• 负责人: 小松谷 啓介
• 金额: $ 1.24万
• 依托单位: Nagasaki University (2016)The University of Tokyo (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04920/
• 关键词: ヘム; マラリア; ヘム定量; ヘム生合成; アピコプラスト

マラリア原虫は、宿主であるヒト赤血球からヘムを利用する経路を持つことが明らかとなった。しかし、マラリア原虫がどのように宿主からマラリア原虫内にヘムを輸送しているかは全く明らかになっていない。しかし、輸送系を明らかにするためのヘムの定量法が確立していない。その理由は、マラリア原虫はヒト赤血球に寄生し、赤血球はヘモグロビンを大量に含んでいる。また、マラリア原虫はヘモグロビンを分解して生じたヘムを無毒化するためにヘムの重合体であるヘモゾインを形成する。これらはヘムを定量するための妨害物質となる。このために、マラリア原虫においてヘムの定量法は確立していない。そこで、私はマラリア原虫内のヘムの輸送系を明らかにする目的で、ヘムの定量法の確立を試みた。様々な報告や情報を検討し、植物細胞で利用されているヘムの定量法であるアセトン抽出法と西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を組み合わせた酵素学的アッセイによる高感度ヘム定量法を用いることとした。その結果、この方法を用いることでヘモグロビンやヘモゾインの妨害を受けることなくヘム抽出及び定量を行うことができた。また、このヘムの抽出定量法を用いて、新規抗マラリア薬の候補の一つである5-アミノレブリン酸(ALA)/クエン酸第一鉄ナトリウム(SFC)の作用機序を明らかにした。ALA/SFCを培地に加えた原虫ではコントロール原虫に比べ、細胞内の遊離したヘムの量が増加した。この遊離のヘムが細胞毒性を示し、マラリア原虫の増殖を阻害したと考えられる。以上、アセトン法とHRP assayを用いたヘム定量法によりマラリア原虫の遊離ヘムの測定が可能となり、ALA/SFCの増殖阻害機構に新たな知見を与えた。今後原虫内オルガネラ間のヘム輸送の解析を行うとともに、マラリア原虫のヘムは脳マラリアにも関与していることから、マラリア病態の解析と新しい診断法の応用も期待できる。

据揭示，疟原虫寄生虫具有一种利用宿主人类红细胞血红素的途径。但是，尚不清楚血浆疟疾如何将血红素从其宿主传输到血浆疟疾寄生虫中。但是，尚未确定一种定量确定血红素的方法来阐明运输系统。原因是疟疾疟疾寄生着人类红细胞，红细胞含有大量血红蛋白。此外，疟原虫寄生虫形成血红素聚合物血红素的血红素，以解毒血红蛋白分解产生的血红素。这些是用于量化血红素的干扰物质。因此，尚未确定一种定量确定血红素寄生虫中血红素的方法。因此，我试图建立一种定量确定血红素的方法，目的是阐明疟原虫中血红素的运输系统。在检查了各种报告和信息之后，我们决定使用结合丙酮提取的酶测定方法，使用一种高度敏感的血红素定量方法，一种定量植物细胞中使用的血红素的方法和辣根过氧化物酶（HRP）。结果，可以使用这种方法进行血红素提取和定量而不会干扰血红蛋白或血红蛋白。此外，使用这种提取和定量血红素的方法，我们已经阐明了5-氨基乙酸（ALA）/亚铁柠檬酸钠（SFC）的作用机理，这是新的抗性药物之一。与对照原生动物相比，原生动物已添加到具有ALA/SFC的培养基中，细胞中的游离血红素量增加。该自由血红素被认为是细胞毒性的，并抑制了疟原虫的生长。上述使用丙酮和HRP测定的血红素测定方法使寄生虫中的游离血红素可以测量，从而提供了有关ALA/SFC生长抑制机理的新知识。将来，我们将分析原生动物内细胞器之间的血红素转运，并且由于疟原虫的血红素也参与了脑疟疾，因此我们可以期望分析疟疾病理学并采用新的诊断方法。

项目成果

熱帯熱マラリア原虫のミトコンドリア呼吸鎖を標的とした新規薬剤の開発

针对恶性疟原虫线粒体呼吸链的新药开发

• 发表时间: 2015
• 作者: 小松谷啓介;稲岡ダニエル健;北潔
• 通讯作者: 北潔

熱帯熱マラリア原虫のミトコンドリア電子伝達系を標的とした新規薬剤の開発

针对恶性疟原虫线粒体电子传递链的新药开发

• 发表时间: 2015
• 作者: 小松谷啓介;稲岡ダニエル健;北潔
• 通讯作者: 北潔

機能性アミノ酸 5-アミノレブリン酸の科学と医学応用

功能性氨基酸5-氨基乙酰丙酸的科学和医学应用

• 发表时间: 2015
• 作者: Tadaki;K.;Genzel;R.;Kodama;T.;et al. (24 more authors);ポルフィリン-ALA学会
• 通讯作者: ポルフィリン-ALA学会

核由来Plasmodium sigma like factor (SLF)を介したメラトニンによるアピコプラストゲノムの転写調節

褪黑素通过核疟原虫西格玛样因子（SLF）对顶质体基因组的转录调节

• 发表时间: 2016
• 作者: 小松谷 啓介;小林 勇気;徳舛 富由樹;佐藤 恵春;Antony Dodd;田中 寛;北 潔
• 通讯作者: 北 潔

ジヒドロオロト酸脱水素酵素(DHODH)を標的とした新規抗ガン剤の開発

开发针对二氢乳清酸脱氢酶（DHODH）的新型抗癌药物

• 发表时间: 2016
• 作者: 小松谷 啓介;Eri Amalia; 稲岡 健 ダニエル;斎本 博之;北 潔
• 通讯作者: 北 潔