El complejo Hst1-Rfm1-Sum1 de Candida glabrata es un regulador central de genes asociados a virulencia

Abstract

"Candida glabrata es una levadura comensal que puede actuar como patógeno oportunista en pacientes inmunocomprometidos. La patogenicidad de C. glabrata se atribuye a factores de virulencia que le han convertido en un patógeno exitoso: adherencia a células epiteliales, formación de biopelículas y resistencia a estrés oxidante y a xenobióticos. La adherencia y la formación de biopelículas están mediadas por la expresión de adhesinas de la familia EPA; la respuesta a estrés oxidante está mediada por la síntesis de enzimas antioxidantes como la catalasa (CTA1), la sulfirerdoxina (SRX1) y peroxiredoxinas; y la resistencia a xenobióticos está controlada por la expresión de bombas de flujo de fármacos como el transportador Cdr1. La expresión de varios de estos genes de virulencia está regulada negativamente por el complejo Hst1-Rfm1-Sum1 (HRS-C). En este trabajo mostramos que las proteínas del HRS-C, dentro de la familia de los Saccharomycetaceae, muestran relaciones filogenéticas distintas y esto coincide con la conservación funcional de cada una de ellas. Sum1 es la proteína más distante en la relación filogenética y no está conservada funcionalmente. CDR1 está regulado negativamente por HRS-C ya que éste se une a una secuencia en cis localizada dentro de los 223pb río arriba del ATG de CDR1. Además, la ausencia de Sum1 y Hst1 aumenta la capacidad de adhesión a células HeLa, debido a un aumento en la expresión de AED1, EPA1, EPA22 y EPA6, que codifican para adhesinas. Hst1 y Sum1 no se requieren para aumentar la supervivencia en presencia de neutrófilos. La complementación heteróloga de ScHST1, ScSUM1, LkHST1 y LkSUM1 favorece la formación de cúmulos celulares y aumenta la supervivencia a la fagocitosis por neutrófilos y el medio de crecimiento modula la expresión de CDR1 debido probablemente a la presencia de compuestos heterocíclicos. Proponemos que el HRS-C de C. glabrata divergió funcionalmente para regular genes de virulencia"

"Candida glabrata is a commensal yeast that can turn into an opportunistic pathogen in immunocompromised patients. The pathogenicity of C. glabrata is attributed to virulence factors: adherence to host epithelial cells, biofilm formation and resistance to oxidative stress and xenobiotics. Adherence and biofilm formation are mediated by the expression of adhesins encoded in the EPA gene family; the oxidative stress response is mediated by the induction of several genes including CTA1 (catalase), SRX1 (sulfiredoxin) and TSA1/2 (peroxiredoxins), among others, and the resistance to xenobiotics is mediated by the induction of genes encoding drug efflux pumps like CDR1. Expression of these virulence genes is negatively regulated by the Hst1- Rfm1-Sum1 complex (HRS-C). In this work, we show that, within the Saccharomycetaceae family, HRS-C proteins show different phylogenetic relationships consistent with their functional conservation. Sum1 is the most distant phylogenetically and is not functionally conserved. We show that HRS-C binds to a cis element located within 223bp upstream from the ATG of CDR1 and negatively controls the expression of this gene. The absence of Sum1 and Hst1 render the cells hyper-adherent, due to overexpression of AED1, EPA1, EPA22 and EPA6, all adhesin encoding genes. Furthermore, the absence of Hst1 or Sum1 do not increase survival in a neutrophil phagocytosis assay. We observed that heterologous complementation with ScHST1, ScSUM1, LkHST1 and LkSUM1 induces C. glabrata cells to make clusters and increases neutrophil survival. Interestingly, growth media modulates CDR1 expression, probably due to heterocyclic compounds in it. We propose that HRS-C diverged functionally to control a set of genes implicated in virulence."