El papel del Glutatión en la respuesta a estrés oxidante del hongo patógeno oportunista Candida glabrata.

Abstract

"Candida glabrata es un hongo patógeno oportunista, en EUA se encuentra en el 18 a 26% de las candidiasis sistémicas. C. glabrata tiene una fuerte respuesta a estrés oxidante y en este trabajo caracterizamos el papel del glutatión (GSH), un tiol esencial que se requiere para mantener el equilibrio redox celular y en la eliminación de iones metálicos. El GSH se sintetiza a partir de ácido glutámico, cisteína y glicina mediante dos reacciones secuenciales donde intervienen las enzimas Gsh1 (gama glutamil cisteína sintetasa) y Gsh2 (glutatión sintetasa). En primer lugar hicimos un escrutinio para encontrar mutaciones supresoras que permitieran el crecimiento en ausencia del gen GSH1 (gsh1Δ) y encontramos una única mutación en el gen PRO2 (pro2-4), que codifica para la enzima γ-glutamil fosfato reductasa que cataliza la segunda reacción en la ruta de biosíntesis de la prolina. Encontramos que el GSH es importante en la respuesta a estrés oxidante ya que las mutantes gsh1Δ pro2-4 and gsh2Δ son más sensibles a estrés generado por H2O2 y menadiona. También se requiere para la tolerancia a cadmio. En ausencia de las enzimas Gsh1 y Gsh2 las células mueren rápidamente en fase estacionaria. Además, a pesar de que C. glabrata no contiene el ortólogo al transportador de GSH ScOpt1/Hgt1 nuestros datos genéticos y bioquímicos muestran que las mutantes gsh1Δ pro2-4 and gsh2Δ pueden incorporar GSH del medio. Finalmente, reportamos que los sistemas GSH y tiorredoxina, el segundo sistema redox celular, no son esenciales para la respuesta de adaptación a H2O2 independiente de la catalasa."

"Candida glabrata, an opportunistic fungal pathogen, accounts for 18-26% of all Candida systemic infections in the US. C. glabrata has a robust oxidative stress response and in this work we characterized the role of glutathione (GSH), an essential tripeptide-like thiol-containing molecule required to keep the redox homeostasis and in the detoxification of metal ions. GSH is synthesized from glutamate, cysteine and glycine by the sequential action of Gsh1 (gammaglutamyl- cysteine synthetase) and Gsh2 (glutathione synthetase) enzymes. We first screened for suppressor mutations that would allow growth in the absence of GSH1 (gsh1Δ background) and found a single point mutation in PRO2 (pro2-4), a gene that encodes a gamma-glutamyl phosphate reductase and catalyzes the second step in the biosynthesis of proline. We demonstrate that GSH is important in the oxidative stress response since the gsh1Δ pro2-4 and gsh2Δ mutant strains are more sensitive to oxidative stress generated by H2O2 and menadione. GSH is also required for Cadmium (Cd) tolerance. In the absence of both Gsh1 and Gsh2, cells die rapidly in stationary phase. Furthermore, C. glabrata does not contain the Saccharomyces cerevisiae high affinity GSH transporter orthologue, ScOpt1/Hgt1, however our genetic and biochemical experiments show that the gsh1Δ pro2-4 and gsh2Δ mutant strains are able to incorporate GSH from the medium. Finally, GSH and thioredoxin, which is a second redox system in the cell, are not essential for the catalase-independent adaptation response to H2O2."