マラリア原虫の寄生コミットメントを決定する分子機構の解明

阐明决定疟原虫寄生的分子机制

基本信息

批准号：
18J23320
负责人：
村田優穂
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

【肝細胞認識に必要な6-cysタンパク質P-41の局在】昨年度までの研究によって、P41が肝細胞を認識し運動ステージから寄生ステージへの転換に必須な分子であることが明らかになった。本年度は、昨年に確立したdouble-CRISPR Cas9 システムを利用し、P41タンパク質のN末端にエピトープタグを挿入し、局在の検出に成功した。その結果、P41がP36pと同様に、スポロゾイトのマイクロネームに局在することが明らかになった。この結果により、P36pとP41が同様の働きを担っているというこれまでのノックアウト研究の結果が、タンパク質の細胞内における挙動という面からも確認された。【転写因子AP2-Sp3の解析】我々はこれまで、スポロゾイト期の転写を制御する分子としてAP2-SpとAP2-Sp2を解析してきた。AP2-Spは蚊の中腸におけるスポロゾイト形成期初期から発現し、スポロゾイト期全体の転写制御を担う。一方、AP2-Sp2は蚊の中腸において発現し、スポロゾイト形成に必要な遺伝子群の制御を担う。しかしながら、これらのみで中腸スポロゾイトから唾液腺スポロゾイトへの性状の変化を説明することはできない。そこで、我々は機能未知のAP2ファミリータンパク質の発現プロファイル解析結果から、AP2-Sp3を同定した。さらに、AP2-Sp3にGFPタグを融合させ、抗GFP抗体を用いたChIP-sequenceによって、標的遺伝子を網羅的に同定した。その結果、スポロゾイトの肝細胞侵入に必要な分子が主に同定された。また、蚊の中腸から唾液腺への移行に関与するタンパク質も同定された。この結果から、AP2-Sp3がAP2-Sp2以後の機能、すなわちスポロゾイトの唾液腺以降や肝細胞侵入期の遺伝子群を制御していることが明らかになった。

[肝细胞识别所需的6-cys蛋白P-41的定位] 截至去年的研究表明，P41是识别肝细胞并从运动阶段转变为寄生阶段的必需分子。今年，我们利用去年建立的双CRISPR Cas9系统，在P41蛋白的N端插入了表位标签，并成功检测到了其定位。结果表明，P41 与 P36p 一样，定位于子孢子微线体。这一结果证实了之前的敲除研究结果，即 P36p 和 P41 发挥相似的作用，也是从蛋白质在细胞内行为的角度来看。 [转录因子AP2-Sp3的分析] 到目前为止，我们已经分析了AP2-Sp和AP2-Sp2作为子孢子阶段控制转录的分子。 AP2-Sp 在蚊子中肠子孢子形成的早期阶段表达，负责整个子孢子阶段的转录控制。另一方面，AP2-Sp2 在蚊子中肠中表达，负责调节子孢子形成所需的基因。然而，这些本身并不能解释从中肠子孢子到唾液腺子孢子的特性变化。因此，我们从功能未知的AP2家族蛋白的表达谱分析中鉴定出了AP2-Sp3。此外，我们将 GFP 标签融合到 AP2-Sp3 上，并使用抗 GFP 抗体通过 ChIP 测序全面鉴定靶基因。结果，鉴定了子孢子侵入肝细胞所需的主要分子。还鉴定了参与从蚊子中肠到唾液腺转变的蛋白质。这些结果表明，AP2-Sp3控制AP2-Sp2后的功能，即子孢子唾液腺和肝细胞侵袭的后续阶段中的基因簇。