貝類寄生虫パーキンサスが持つ最も退化した葉緑体の機能解析

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マラリア原虫やトキソプラズマに代表されるアピコンプレクサ門原虫は、その細胞内に光合成能を喪失した退化的な葉緑体（以降’原虫葉緑体’）を持つ。この原虫葉緑体は、原虫の生存に必須であるが、その普遍的な生理学的意義は完全には理解されてない。本研究は、アピコンプレクサに近縁な貝類寄生原虫パーキンサスがもつ、独自ゲノムすらも喪失した最も退化した葉緑体に着目し、そこに残されているであろう原虫葉緑体の最小限のタンパク質群および代謝経路の解明を目的とした。さらに、パーキンサスの遺伝子導入法の改善、改良を実施し、より効率的にパーキンサスを用いた研究ができるための基盤技術の構築も目指した。令和３年度にミトコンドリア内へ任意のタンパク質を輸送するための手法を開発し、令和４年度では、この手法を用いてパーキンサス葉緑体移行タンパク質へGFPを融合させたタンパク質の安定発現細胞の作出を実施した。遺伝子導入後に、ドット状のGFPシグナルが確認され、これがパーキンサス葉緑体であることが示唆された。この遺伝子導入細胞の薬剤選択を実施したが、薬剤耐性をもつ安定発現細胞の作出が難航したため、令和４年度に予定していた原虫葉緑体プロテオーム解析の実施には至らなかった。一方、パーキンサスの新たな遺伝子導入（エレクトロポレーション）方法の開発に成功し、論文として報告することができた。これまで、パーキンサスのエレクトロポレーションに用いる装置は１種類のみしか報告がなく、電気パルス条件も不明であり、コストも高かった。研究代表者は、この状況を打開するため、エレクトロポレーションバッファーと電気パルス条件を検討した結果、既存法に匹敵する成績の条件を見出すことに成功した。この成果は令和４年度中に論文投稿し、受理された。