マラリア原虫メロゾイトの細胞内小器官デンスグラニュールタンパク質の網羅的解析

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マラリア原虫の赤血球侵入型であるメロゾイトは赤血球寄生に特化した細胞内小器官を有する。本研究は、その中でも近年の代表者らの研究によってマラリア原虫の侵入や寄生維持に重要な分子が含まれることが見出されてきたデンスグラニュール (DG) の全貌を明らかにすることを目的としている。代表者の予備研究からDGは、RESAが局在するDG、SUB1が局在するDG、それらのどちらも局在しないDG、の少なくとも3種に免疫電子顕微鏡法 (IEM) によって分類できることが分かっており、それらが独自に機能化して原虫の赤血球寄生を緻密に制御していると考えられる。これまでに既知DGタンパク質には6種、また、代表者が独自に同定したDGタンパク質候補が29種あり、前年度はそれらタンパク質のC末端にAGIAタグを融合させてIEMでタンパク質局在を解析するために研究を遂行した。まずエピソーマル発現によって既知DGタンパク質であるPV1にAGIAタグを融合させてマラリア原虫内で発現させたが、免疫蛍光観察によりエピソーマル発現させたPV1-AGIAがDGに局在する結果を得られなかった。本エピソーマル発現系でタンパク質発現に使われるプロモーターは内在性のものとは異なるため、PV1-AGIAが正常に局在しなくなったと考えた。そこで、シングルクロスオーバーによってマラリア原虫ゲノムDNA中のPV1遺伝子にAGIAタグを組込んだ結果、PV1-AGIAは免疫蛍光法およびIEMでDGに局在する結果を得た。RESAとPV1-AGIAを共染色したIEMの結果、PV1-AGIAはRESAと同じDGに局在することが分かった。本方法によって既知DGタンパク質およびDGタンパク質候補へのAGIAタグ融合を進め、2022年度で計10種のタンパク質へのAGIAタグ融合に成功した。