トリパノソーマの翻訳後修飾:原虫の発育型転換および増殖におけるSUMOの役割

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寄生原虫は、発育段階に応じて必要な分子をコントロールし、短時間で形態を変え寄生を成立させるが、その制御機構は未だ一部しか解明されていない。Trypanosoma cruzi(Tc)のタンパク質発現制御は、先行研究より転写後あるいは翻訳後の調節が重要であると考えられている。しかしながら、T. cruziの翻訳後修飾に関しては、ユビキチンを介した鞭毛タンパク質の分解が発育転換時に必須であることのみ報告されている。そこで本研究では、ユビキチンと拮抗的あるいは協調的にも作用するSUMO(Small Ubiquitin-related Modifier)に着目し、その局在性や各発育段階における動態を観察し、制御機構への関与などを明らかにする事を目的として研究を行った。今年度は、T. cruzi各発育段階におけるSUMO標的タンパク質の変化および細胞内局在性を観察し、さらにin vitro SUMO化アッセイにより標的タンパク質を同定した。抗TcSUMO抗体を作製し、SUMO結合標的タンパク質を比較したところ、異なる発育段階の原虫においてバンドパターンが変動していたことから、各発育段階で標的タンパク質が異なることが明らかとなった。また同抗体を用いた蛍光抗体法により、SUMOの細胞内局在性を観察したところ、核と鞭毛付近に強い蛍光が認められた。そこで様々な鞭毛関連タンパク質の中から、SUMO結合のためのコンセンサス配列を含む標的タンパク分子を選定し、in vitro SUMO化アッセイによりその結合性を検討した。その結果、2araParaflagellar Rod 3(PAR3)は、SUMOが複数個結合し得る分子であることが明らかとなった。今後、抗PAR3特異抗体を作製し、異なる発育段階においてSUMOとの細胞内共局在性を観察し、発育転換における役割などを検討する予定である。