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メキシコで採取されたRhipicephalus microplusのATAQ遺伝子の遺伝的多様性と抗マダニワクチンとしての意味合い
Genetic diversity of the ATAQ gene in Rhipicephalus microplus collected in Mexico and implications as anti-tick vaccine.
PMID: 32572573 PMCID: PMC7306492. DOI: 10.1007/s00436-020-06773-6.
抄録
牛ダニであるリピセファルス・マイクロプラスは吸血性があり、バベシオーシスやアナプラズマ症の原因となる病原体を媒介するため、牛の生産に大きな影響を与えている。殺ダニ剤の散布は主要な防除方法であるが、環境汚染やダニによる殺ダニ剤耐性の増加などの重大な欠点を伴うことが多い。近年の抗ダニワクチンの開発は、ポストゲノム時代にあって、リバースワクチン学やバイオインフォマティクスの発展により、マダニに対する使用のための候補となる保護抗原を解析し、同定することにより、ポジティブな結果をもたらしてきました。ATAQタンパク質は、牛ダニR. microplusの防除のための新規抗原と考えられており、Rhipicephalus属に属するすべてのマダニの中突部とマルピギアス管に発現している。しかし、遺伝的多様性の研究が必要である。そこで、メキシコの様々な地域から分離された7種のR. microplusマダニについて、ATAQ遺伝子の塩基配列を解析し、遺伝的多様性を明らかにした。その結果、メキシコから分離された7種のATAQ遺伝子の塩基配列の同一性は、ヌクレオチドレベルで98～100％、タンパク質レベルで97.8～100％であった。メキシコで分離されたR. microplus ATAQのアミノ酸配列をアラインメントしたところ、高い保存性が認められた。しかし，メキシコの分離株はR. microplus "Mozambique"株とは20アミノ酸残基で異なっていた。最後に，ATAQ遺伝子の遺伝的多様性を明らかにするためには，より多くのR. microplus分離株や他のRhipicephalus種を解析することが必要であると考えられた．
The cattle tick Rhipicephalus microplus has a large impact on cattle production due to its bloodsucking habit and transmission of pathogens that cause babesiosis and anaplasmosis. Application of acaricides constitutes the major control method but is often accompanied by serious drawbacks, including environmental contamination and an increase in acaricide resistance by ticks. The recent development of anti-tick vaccines has provided positive results in the post-genomic era, owing to the rise of reverse vaccinological and bioinformatics approaches to analyze and identify candidate protective antigens for use against ticks. The ATAQ protein is considered a novel antigen for the control of the cattle tick R. microplus; it is expressed in midguts and Malpighian tubules of all ticks from the Rhipicephalus genus. However, genetic diversity studies are required. Here, the ATAQ gene was sequenced of seven R. microplus tick isolates from different regions in Mexico to understand the genetic diversity. The results showed that sequence identity among the Mexican isolates ranged between 98 and 100% and 97.8-100% at the nucleotide and protein levels, respectively. Alignments of deduced amino acid sequences from different R. microplus ATAQ isolates in Mexico revealed a high degree of conservation. However, the Mexican isolates differed from the R. microplus "Mozambique" strain, at 20 amino acid residues. Finally, the analysis of more R. microplus isolates, and possibly of other Rhipicephalus species, to determine the genetic diversity in the ATAQ locus is essential to suggest this antigen as a vaccine candidate that might control tick infestations.