マダニの吸血を支えるフルクトース-6-リン酸アミノトランスフェラーゼ

要約

マダニのフルクトース-6-リン酸アミノトランスフェラーゼ(HlGFAT)は吸血行動に欠かせない分子である。HlGFATは抗マダニ薬の有望な標的分子である。

  • キーワード:節足動物、病原体媒介者、マダニ、吸血、クチクラ
  • 担当:動物衛生研・人獣感染症研究チーム
  • 連絡先:電話029-838-7708、電子メールwww-niah@naro.affrc.go.jp
  • 区分:動物衛生
  • 分類:研究・参考

背景・ねらい

各種の病原体をヒト・動物に媒介するマダニは宿主の血液を唯一の栄養源として発育するが、吸血生理を支える分子基盤の多くは不明である。本研究では、マダニ特有の生物活性分子(tick bioactive molecules:TBM)及び病原体媒介者としてマダニが保持しているTBMの機能を解明し、マダニの吸血及び病原体媒介に関わる生理・生態機構を分子レベルで明らかにする。TBMの機能解明によって抗マダニワクチンやマダニ媒介性感染症のワクチン・治療薬を開発し、現行の殺ダニ剤や化学療法剤に代わる有効で安全性と持続性の高いマダニ防除及びマダニ媒介性感染症制圧技術の確立を図る。

成果の内容・特徴

  • クチクラ合成に欠かせないフルクトース-6-リン酸アミノトランスフェラーゼ(HlGFAT)をマダニの国内最優占種のフタトゲチマダニから単離し、その発現様式及び逆遺伝学的手法によってマダニ個体での機能解明を実施した。
  • HlGFAT遺伝子はすべての発育ステージで発現が確認され、主な発現器官は真皮細胞、中腸及び唾液腺である。その発現は吸血によって顕著に増大する(図1)。
  • マダニ個体においてHlGFATは図2に示すとおり、中腸上皮、真皮細胞及び唾液腺で発現している。
  • RNA干渉によりHlGFATノックダウンマダニ(HlGFAT k/d)を作出したところ、HlGFAT遺伝子の発現抑制によって、吸血後の飽血体重は82%抑制され、顕著な吸血抑制が認められる(図3)。
  • 真皮細胞のHlGFATの発現が抑制されたHlGFAT k/dでは図4に示すとおり、クチクラ合成が阻害されている。吸血抑制はクチクラの合成阻害によるものと考える。
  • 以上の成果は、HlGFATがマダニの吸血行動において重要な役割を果たしていることを示している。

成果の活用面・留意点

  • 本研究の知見は、HlGFATを標的とした新規抗マダニ薬の開発に有益な情報である。
  • マダニの生存基盤を支えるTBMの機能解明にRNA干渉は有益な解析手法である。

具体的データ

図1. HlGFAT遺伝子の発育期(A)、器官(B)及び吸血日数( C) における発現図2. 内在性HlGFATの局在.(A)未吸血成ダニ.(B)吸血後3日目.

図3 . 飽血時のマダニ図4. 内在性HlGFATの発現が抑制されたノックダウンマダニ(B).A.対照

その他

  • 研究課題名:新興・再興人獣共通感染症病原体の検出及び感染防除技術の開発
  • 課題ID:322-a
  • 予算区分:競争的研究資金(新技術創出)
  • 研究期間:2005~2009年度
  • 研究担当者:辻 尚利、黄 暁紅、三好 猛晴、藤崎幸蔵(帯畜大)
  • 発表論文等:1) Huang X. et al. (2007)Int. J. Parasitol.36: in press(doi:101016/j.ijpara.2006.11.012)