2012年8月6日

<リリース概要>

大阪大学 微生物病研究所 分子原虫学分野の田邉和裄 招へい教授は、ニューヨーク大学のJane Carlton教授らとともに、アジアのサルに感染するマラリア原虫(サイノモルジー原虫)のゲノム※1を解読しました。この原虫はヒトの三日熱マラリア原虫に似ていることから、本研究によってヒトマラリアの感染メカニズムの解明と予防・治療につながることが期待されます。

 

<研究の背景>

マラリアは、その病原体であるマラリア原虫が蚊によって媒介され、赤血球で増殖することによって引き起こされる感染症で、毎年世界で2億人以上が罹っております。その病原体の1種である三日熱マラリア原虫はアフリカ以外の熱帯・温帯地域にもっとも多く分布します。この原虫は肝臓で休眠し、数年後に再発を起こすことがあります。また、近年、薬剤耐性が現れていることから、その対策が重要となっております。しかし、この原虫の実験室での培養は非常に困難で、そのため研究が遅れています。三日熱マラリア原虫は、アカゲザルなどアジアに分布するサルに寄生するマラリア原虫と系統的に近く、数十万年前にサルからヒトへ宿主を換え、サルへ感染する能力を失いました。

サルマラリア原虫の1種であるサイノモルジーマラリア原虫は三日熱マラリア原虫に最も近縁で、肝臓休眠をもつ点など、三日熱マラリア原虫と共通する特徴をもちます。私達は、サイノモルジー原虫のゲノムを解読できれば、すでにゲノムが解読されている三日熱マラリア原虫および他のサルマラリア原虫(ノーザイマラリア原虫)を加えた3種の間のゲノム比較から三日熱マラリア原虫のゲノムの特徴が明らかできると考え、サイノモルジー原虫のゲノム解読に取り組みました。

約5年間にわたるゲノム解読と比較ゲノム解析の結果、3種のマラリア原虫の間では約5,000個ある遺伝子の9割が共通して見られ、残りの共通していない1割には遺伝子重複によって遺伝子コピー数を増やした多重遺伝子ファミリー※2が含まれることが明らかになりました。つまり、3種間のゲノムの違いは主に多重遺伝子ファミリーにあることがわかりました。重要なことに、マラリア原虫の赤血球侵入に関わるタンパク質(DBP, RBP/NBP※3)の多重遺伝子ファミリーにおいて遺伝子コピー数が種ごとに変化し、この変化が寄生できる動物の幅を決めている可能性が出てきました。

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<本研究成果が社会に与える影響(本研究成果の意義)>

三日熱マラリア原虫は熱帯域のみならず温帯域にも分布し、かつては日本にも広まっていました。今回のサルマラリア原虫のゲノム解読は、三日熱マラリア原虫の感染メカニズムの解明を進め、同時に新たなマラリアの予防・治療法の開発に貢献します。

 

<特記事項>

本研究は、文部科学省科学研究補助金(特定領域研究「感染現象のマトリックス」)、日本学術振興会科学研究補助金(基盤研究(B))等の支援を受け、大阪大学がニューヨーク大学など他の8つの大学・研究機関との共同で行いました。なお、本研究のプレスリリースはニューヨーク大学(Jane Carlton教授)からも同時に行われます。

 

<論文掲載情報>

本研究成果は、英国の科学誌「Nature Genetics(ネイチャーの姉妹誌)」Online版に8月5日付け(米国東部時間)で掲載されます。

 

<論文タイトル>

Plasmodium cynomolgi genome sequences provide insight into Plasmodium vivax and the monkey malaria clade (サイノモルジーマラリア原虫のゲノム配列は三日熱マラリア原虫および関連サルマラリア原虫族の理解を深める)

 

<用語解説>

※1 ゲノム
ある生物のもつ全ての遺伝情報。マラリア原虫のゲノムは約2500万塩基対のDNAからなる。ちなみに、大腸菌のゲノムは約500万塩基対、ヒトのゲノムは約30億塩基対からなる。

※2 多重遺伝子ファミリー
遺伝子の重複により互いに似た複数の遺伝子を持つ遺伝子群のこと。重複して複数個のコピーを有するようになった遺伝子ファミリーは多重遺伝子ファミリーとよばれ、それぞれのコピーが変異して異なるようになっている。

※3 DBP, RBP/NBP
マラリア原虫が赤血球に侵入するために必須の働きをするタンパク質。DBPとはDuffy binding proteinのことで、ヒト赤血球のダフィー抗原に結合するタンパク質のこと。RBPとはreticulocyte binding proteinのことで、網状(未熟)赤血球結合タンパク質、NBPとはnormocyte binding proteinのことで、成熟赤血球結合タンパク質のこと。

 

<参考URL>

http://www.biken.osaka-u.ac.jp/kenkyu/kansen/Protozool/index.html

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