マラリア原虫におけるヘテロクロマチン解除機構の解明

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マラリアは世界３大感染症の一つに数えられ、新規薬剤やワクチンの開発が急務である。しかしながらマラリア原虫の生態には未知の事象が多く、これらを解明することが今後の医療応用研究やマラリア対策に繋がっていく。マラリア原虫は真核生物に特有の、ヘテロクロマチンによる遺伝子発現制御機構を有する。この機構は宿主の免疫回避に関わる遺伝子や、また無性生殖期から有性生殖期に転換する性分化というステップに関わる遺伝子の制御に関与しており、現在マラリア研究の中心的課題となっている。ところがこの機構がいつ、どのようなタイミングで開始され、どういった分子が関与しているかということについては全くわかっていない状況である。そこで研究代表者は、マラリア原虫における性分化のマスター転写因子であるAP2-Gに着目し、独自に確立したゲノム編集および人工染色体技術を用いて、マラリア原虫におけるヘテロクロマチン制御機構を分子レベルで解明することを目的として研究を開始した。AP2-Gの転写においては、未知の機構によりヘテロクロマチン化が解除され転写が起こり、その後はAP2-G自身がプロモーターに結合し転写のサイクルを回していくことが知られているが、研究計画として申請者らは、AP2-Gの遺伝子領域におけるDNA配列を人工染色体上で自在にデザインしヘテロクロマチン化に与える影響を評価するというアプローチを試みた。その結果、ヘテロクロマチン化の解除のきっかけとなる遺伝子領域がAP2-Gの特定遺伝子領域に存在することを証明した。現在、その詳細なDNA配列の特定や関連分子の同定を行なっている。