Elucidatting molecular mechanisms by which latently infected Toxoplasma gondii evades host immunity

阐明潜伏感染的弓形虫逃避宿主免疫的分子机制

基本信息

批准号：
22K05979
负责人：
杉達紀
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

トキソプラズマ原虫は潜伏感染期において宿主免疫を回避しているが、その分子機序は不明である。本研究では、潜伏感染期特異的な宿主細胞制御を行えない組換え原虫を作出して、潜伏感染特異的な宿主細胞制御が原虫の宿主免疫回避能力に果たす役割を明らかにすることを目的としている。本年度は、急性感染期と潜伏感染期で異なる強さで宿主を制御している原虫の免疫活性化因子および抑制因子の絞り込みを完了した。候補因子の一つであるGRA15は潜伏期においては発現の減少が認められる免疫系活性化因子であり、潜伏期においても急性期と同等の発現を維持できれば潜伏期における宿主細胞免疫系の抑制を崩せると着想した。急性期における野生型GRA15の発現量と同等の遺伝子発現を急性期、潜伏期の両方のステージで実現可能なプロモーターをトランスクリプトーム解析から選定し、野生型のGRA15のプロモーターを該当プロモーターに置き換えた組換え原虫を作出した。組換え原虫のGRA15発現量が野生型原虫と比較して急性感染期において同等程度であり、潜伏感染においては野生型より増加していることを確認した。一方、潜伏期において宿主制御が観察されている免疫抑制因子の宿主細胞への移行を司るMYR1については潜伏感染期のみで発現を減少させるプロモーターへの置き換えを試みたが、適切な発現量を実現するプロモーターが発見できていない。そこで、プロモーターの強度を自在に操る手法を別途開発すべく、トキソプラズマのコアプロモーター領域の配列モチーフの解析を進めた。既報で報告されているコアプロモーター因子の一つであるチミジンリピート領域が原虫の感染期によらず保存されていることを発見し、ステージ特異的な発現量調整とは独立してプロモーター強度を操作できうる配列候補として同定された。

弓形虫在潜伏感染阶段逃避宿主免疫，但其分子机制尚不清楚。在这项研究中，我们创建了一种无法对潜伏感染阶段进行特异性宿主细胞控制的重组原生动物，旨在阐明潜伏感染特异性宿主细胞控制在寄生虫逃避宿主免疫的能力中所发挥的作用。今年，我们完成了在急性和潜伏感染阶段以不同强度控制宿主的原虫免疫激活和抑制因子的缩小。候选因子之一的GRA15是一种免疫系统激活因子，观察到其表达在潜伏期降低，其想法是，如果潜伏期的表达能够维持在与急性期相同的水平，潜伏期宿主细胞免疫系统的抑制可以被打破。通过转录组分析，筛选出在急性期和潜伏期均可实现与野生型GRA15急性期表达水平相当的基因表达的启动子，并创建了一组将野生型GRA15启动子替换为我们创建了一个替代原生动物。我们证实，在急性感染阶段，重组原虫中GRA15的表达水平与野生型原虫相似，而在潜伏感染阶段，与野生型原虫相比，GRA15的表达水平有所增加。另一方面，对于控制免疫抑制因子转移到宿主细胞中的MYR1，其宿主调节在潜伏阶段已被观察到，我们试图用仅在潜伏感染阶段减少表达的启动子取代它，但我们无法达到适当的表达水平。因此，为了单独开发一种自由控制启动子强度的方法，我们对弓形虫核心启动子区域的序列基序进行了分析。我们发现，胸苷重复区域是先前报道的核心启动子元件之一，无论寄生虫的感染阶段如何，它都是保守的，并且我们能够独立于阶段特异性表达水平调整来操纵启动子强度。作为可能的候选序列。