平成10（1998）年度　共同研究Ａ実施報告書

課題番号	10−共研−75			専門分類		7
研究課題名	翻訳関連分子種の分子進化学的解析と原虫感染症の診断治療への応用
フリガナ 代表者氏名	ヤノ　タカアキ 矢野　隆昭			ローマ字
所属機関	昭和大学
所属部局	教養部
職　　名	助教授
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配分経費	研究費	0千円	旅　費		0千円		研究参加者数	5　人

研究目的と成果（経過）の概要

さまざまな原虫類とそれらの宿主である哺乳類とにおいて、リボソームを中心とする翻訳関連分子種の一次構造上の相違点をアライメント解析により明確化する。さらに分子系統解析により、原虫類の系統的位置づけを明らかにし、原虫感染症の特異的診断法・治療法を開発する際の基礎資料を提供する。


さまざまな寄生性原虫類とそれらの宿主である哺乳類とにおいて、翻訳関連分子種の一次構造上の相違点をアライメント解析により明確化するとともに、分子系統樹解析により、これら原虫類の系統的位置づけを明らかにし、原虫感染症の特異的診断法・治療法を開発する際の基礎資料を提供することを目標として研究を進めている。
本年度は、原生生物内部の大きな分類群Alveolataに属するApicomplexa類の原虫、Plasmodium属(マラリア原虫)、Toxoplasma属、Cryptosporidium属の翻訳関連分子種について、データベースサーチ、アライメント解析、分子系統樹解析を行った。その結果、以下のような知見を得た。
(1)細胞質のリボソームRNA、ペプチド鎖伸長因子などによる解析を最尤法により総合評価すると、Apicomplexa類内部で最も早い分岐を示すのは、上記3者のなかではCryptosporidium属である。
(2)繊毛虫類がApicomplexa類の姉妹群となる可能性は高くこれらがAlveolataを構成する。
(3)原生生物内部の大きな分類群相互の進化的位置関係はあまり明確にはできないが、AlveolataとStramenopilesが近いという可能性は高い。
(4)Plasmodium属では多くの分子種においてそれらの進化速度が著しく高くなっている。
(5)さらに、Plasmodium属のいくつかの分子種の蛋白コード領域の内部には、アスパラギンに富む非常に特異的な挿入配列が観察される。
(6)色素体様のオルガネラであるApicoplastにコードされている翻訳関連分子種の解析から、このオルガネラが緑藻の葉緑体起源であるとの可能性が示唆される。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Hashimoto,T.and Hasegawa,M.,Phylogenetic studies in parasitology: molecular
basis for diagnosis and therapeutic strategies.IXth International Congress of
Parasitology(Symposium),1998.8.24
Arisue,N.,Hashimoto,T.,Nakamura,Y.,Yoshikawa,H.and Hasegawa,M.,
Phylogenetic position of Blastocystis hominis,inferred from multiple molecular
sequence data.IXth International Congress of Parasitology,1998.8.25
有末伸子,橋本哲男,北潔,長谷川政美,マラリア原虫の系統的位置,第21回日本分子生
物学会年会,1998.12.16
橋本哲男,Molecular phylogenetic studies in parasitology: statistical methods and
application to the phylogenies of parasitic protists.第68回日本寄生虫学会大会
シンポジウム,1999.4.6
橋本哲男,有末伸子,白倉哲郎,北潔,長谷川政美,Evolution of parasitic protists
inferred from molecular phylogenies of valyl- and isoleucyl-tRNA synthetases.
第68回日本寄生虫学会大会,1999.4.7

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

Plasmodium(マラリア),Trypanosoma(トリパノソーマ),Toxoplasma,Leishmania等の寄生性原虫について、配列が既知である全ての翻訳関連分子種をピックアップし、それら全てに対するアライメントを行なう。それぞれの分子種における機能情報をアライメント上へマッピングしたうえで、哺乳類との比較解析により、それぞれの原虫類に特異的な分子領域を特定化する。さらに全ての分子種について分子系統解析を実施し、原虫類と哺乳類を含む他の真核生物との進化的距離を定量化する。分子進化学的解析に必要となる膨大な統計計算を円滑に進めるため、統計数理研究所での共同研究体制の確立が必要である。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
白倉　哲郎	祇園歯科クリニック
出口　勝敏	昭和大学
中村　文規	昭和大学
橋本　哲男	統計数理研究所