病原微生物が発現する宿主細胞認識分子のハイスループットな同定法の開発

近年、多くの病原微生物のゲノム塩基配列が決定されているが、タンパク質の機能に関しては未だに得られる情報は少ない。核酸代謝・アミノ酸代謝といった生命現象に普遍的な分子は、生物全般で保存されており解析も比較的容易であるが、病原微生物の病原性に関与する分子、中でも感染の成立時に働く宿主細胞認識分子は病原微生物に固有のものが多く、ワクチンや創薬の標的であるにもかかわらず研究が遅れている。そこで我々は、病原微生物の宿主細胞認識分子をゲノムワイドに同定する手法の開発を目的として本研究を開始した。昨年度は、複雑な生活環を持ち多くの宿主細胞認識分子を持つと考えられる熱帯熱マラリア原虫の遺伝子約400個をモデルとして、コムギ無細胞タンパク質合成法を応用することにより、それらの約70%をGFP融合タンパク質として発現できた。本年度は、その原虫組換えタンパク質のレセプターとなるヒト赤血球膜ベジクルの作製を試みたが、均一なベジクルの作製は困難であった。そこで一分子蛍光分析システムを応用したレセプター・リガンドの同定の一例として、マラリア患者血清を用いた抗原抗体反応の測定を試みた。その結果、上記GFP融合原虫タンパク質の内約100種類と、患者血清を用いて検討した結果、3種類の原虫タンパク質がヒト血清中の抗体と反応し、抗原性を有していることが明らかとなった。したがって、本法は病原微生物と宿主分子間の結合をハイスループットに同定できる手法となりうることが示唆された。

近年、多くの病原微生物のゲノム塩基配列が決定されているが、タンパク質の機能に関しては未だに得られる情報は少ない。核酸代謝・アミノ酸代謝といった生命現象に普遍的な分子は、生物全般で保存されており解析も比較的容易であるが、病原微生物の病原性に関与する分子、中でも感染の成立時に働く宿主細胞認識分子は病原微生物に固有のものが多く、ワクチンや創薬の標的であるにもかかわらず研究が遅れている。そこで我々は、病原微生物の宿主細胞認識分子をゲノムワイドに同定する手法の開発を目的として本研究を開始した。昨年度は、複雑な生活環を持ち多くの宿主細胞認識分子を持つと考えられる熱帯熱マラリア原虫の遺伝子約400個をモデルとして、コムギ無細胞タンパク質合成法を応用することにより、それらの約70%をGFP融合タンパク質として発現できた。本年度は、その原虫組換えタンパク質のレセプターとなるヒト赤血球膜ベジクルの作製を試みたが、均一なベジクルの作製は困難であった。そこで一分子蛍光分析システムを応用したレセプター・リガンドの同定の一例として、マラリア患者血清を用いた抗原抗体反応の測定を試みた。その結果、上記GFP融合原虫タンパク質の内約100種類と、患者血清を用いて検討した結果、3種類の原虫タンパク質がヒト血清中の抗体と反応し、抗原性を有していることが明らかとなった。したがって、本法は病原微生物と宿主分子間の結合をハイスループットに同定できる手法となりうることが示唆された。