長崎大学 熱帯医学研究所 病原体解析部門 原虫学分野 博士課程

大学院 博士課程 ガイド
研究キーワード :: 研究内容

博士課程へ入学を希望される方を歓迎します。以下のメール(金子)まで連絡を下さい。
修士の学位を持っていない方は、熱帯医学・グローバルヘルス研究科ヘルスイノベーションコースからの開始となります。

(1)研究キーワード

マラリア(Malaria)
遺伝子クローニング(Gene cloning)
ジーンターゲティング(Gene targeting)
赤血球侵入メカニズム(Erythrocyte invasion)
抗原多型と選択圧(Polymorphism and Selection)

(2)研究内容

 熱帯地方の開発途上国の重要な感染症としてWHO等の国際機関が対策に取り組んでいるマラリアを対象とし、感染機序を分子レベルで解析 し、ワクチン候補分子や薬剤標的を同定することを目標として研究を進めています。

1)マラリア原虫の赤血球侵入の分子機構

 マラリア原虫の赤血球侵入型であるメロゾイトの細胞内小器官であるマイクロネームやロプトリーには、赤血球表面蛋白を認識する接着分子が局在しています。これらの分子群は赤血球侵入の際に重要な役割を果たすと考えられていますが、実際にどのように働いているのかは詳細には分かっていません。その理由として、マラリア原虫分子の多くが「ワクチン候補抗原」として注目され、「機能蛋白」としての解析が遅れたという経緯があります。最近、有効なワクチン開発を行うためには、「抗原」分子の機能の理解が必要であると認識されるようになってきました。

マラリア原虫は赤血球を認識した後に、赤血球との間で強固な結合を形成し、続いてアクトミオシンの駆動力で自らを赤血球内にねじ込んでいくと言った複数のステップを踏んで赤血球内に侵入します。これらのステップは、タンパク質のリン酸化やカルシウム放出等によるシグナルが関与することが示唆されていますが、詳細はまだ明らかではありません。我々は各ステップで利用される分子と各ステップをつなぐシグナルを明らかにすることで原虫の弱点を見出したいと考えています。

 ネズミマラリア原虫の赤血球侵入。原虫(矢頭)の赤血球侵入は30秒以内で完了し、85秒後には、赤血球内の原虫が赤血球を変形させているのが観察される。

 カルシウム・バイオセンサーを発現する熱帯熱マラリア原虫。カルシウム依存性ATPase阻害剤を投与するとFRETシグナル強度が投与前(左)から投与後(右)に変化し、カルシウム濃度が高くなったことが分かる。シグナル強度は疑似色で表わしている。

2)マラリア原虫寄生赤血球の改変機構

 熱帯熱マラリア原虫は寄生した赤血球を接着しやすく改変することで宿主免疫を逃れ、また、それによりヒトマラリアは重症化します。原虫による赤血球改変機序を理解し、原虫の増殖を制御する方法を見出すため、原虫分子が赤血球膜表面へ輸送される分子機構や病原性との関係について、熱帯熱マラリア原虫やサルマラリア原虫を用いた解析を行ってます。

 蛍光抗体法により、熱帯熱マラリア原虫で発現させた組換えタンパク質(緑)が、マラリア原虫が赤血球内に構築するマウレル裂のタンパク質(赤)と共局在を示すことがわかる。青は原虫の核。


3)偶蹄類に感染するマラリア原虫の分子疫学および新規モデルの確立

 偶蹄類に寄生しているマラリア原虫は1919年に発見されて以来、分子レベルでの研究は全く行われていませんでした。我々は2014年からスイギュウに感染するマラリア原虫の分子疫学研究を開始し、インドでしか報告のなかった本原虫がタイやベトナムにも流行していることを明らかにしました。アフリカのヤギからもマラリア原虫を検出しました。これらの原虫のミトコンドリア全ゲノム配列を決定し、スイギュウ・ヤギに寄生しているマラリア原虫は、霊長類・げっ歯類、鳥類、爬虫類寄生性のマラリア原虫を含む系統よりも早く分岐しており、マラリア原虫の進化を理解するうえで重要な外群として利用できることを見出し、報告しました(Sci Rep, 2016)。現在、偶蹄類寄生性マラリア原虫の世界における分布とさらなる分子系統解析、本原虫群を用いた新たな動物マラリアモデルの確立に向けて研究を進めています。



4)マラリア原虫の抗原多型の解析と選択圧の検出

 赤血球侵入時に重要な役割を果たしていることが予想される分子について、マラリア流行地で集めたマラリア原虫株からDNAを抽出し、塩基配列を比較することでヒト免疫による淘汰圧を検討することが出来ます。世界各地のさまざまなマラリア流行地の共同研究者と集めた原虫株を用いて解析を行います。

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