Diagnostic Value and Regulation of Selected Candida albicans Cell Surface Proteins

Kaba, Hani

Ziel dieser Arbeit war die Identifikation von Zelloberflächenproteinen aus Candida albicans, welche in der Diagnostik verwendet werden könnten. Regulatorische Mechanismen, welche die Expression von solchen Proteinen (insbesondere Eisenaufnahmeproteinen) kontrollieren, wurden untersucht. Wir haben verschiedene Methoden für die Isolierung von Zelloberflächenproteinen angewendet und wählten Bgl2p als erstes Zielprotein für C. albicans Diagnostik. Anhand von Sequenzhomologien sowie eines Proteinstruktur-Modells, wurde ein für Bgl2p spezifisches 14 Aminosäuren langes Peptid identifiziert. Monoklonale Antikörper gegen dieses Peptid wurden von Projektpartnern hergestellt. Mehrere solcher Antikörper, die aus Überständen von Hybridomazelllinien-Kulturen stammten, konnten eine rekombinante, aufgereinigte Version des Bgl2p binden. Zwei Antikörper konnten auch an C. albicans Zellen binden und sind somit vielversprechend für die diagnostische Erkennung dieses Pilzes. Eisenaufnahmeproteine aus der Multi-Copper-Ferroxidasen Klasse wurden durch Hitzeextraktion isoliert. Die Expression dieser Proteine war durch Eisenverfügbarkeit sowie durch die Hog1p Kinase reguliert. Wir konnten zeigen, dass Hog1p an der Antwort von C. albicans auf veränderte Eisenkonzentrationen im extrazellulären Milieu beteiligt ist. Hog1p spielt somit eine Doppelrolle in der Eisen-Homöostase von C. albicans: Die basale Hog1p Aktivität reprimiert die Expression von Eisenaufnahmeproteinen unabhängig von der Eisenverfügbarkeit, während die Hyper-Aktivität von Hog1p eine spezifische Antwort auf hohe Eisenkonzentrationen aktiviert. Das Hog1p-aktivierende Antimykotikum Fludioxonil (Fdx) reprimierte Komponenten des reduktiven Eisenaufnahmewegs und verursachte leichte Wachstumsdefekte von C. albicans unter Eisenmangelbedingungen. Die Repression solcher Komponenten durch Fdx war weder von Hog1p, noch vom negativen Regulator der Eisenaufnahme Sfu1p abhängig, was auf eine komplexe Regulation der Eisenaufnahme hindeutet.

The aim of the thesis was to identify cell surface proteins of Candida albicans which could be used for diagnostic purposes. Additionally, regulatory pathways, which govern the expression of such cell surface proteins involved in iron uptake, were studied. We applied different methods of cell surface protein extraction and selected Bgl2p as first target protein. Based on sequence homologies and a modeled structure of Bgl2p, we identified a unique 14 aa peptide from Bgl2p, which was used for immunization. Different supernatants of hybridoma cell cultures, containing monoclonal antibodies directed against this peptide, could bind a recombinant version of purified Bgl2p. Two of these monoclonal antibodies could bind to whole C. albicans cells. Thus, these antibodies are promising tools for diagnosis of C. albicans infections. Multicopper ferroxidase (MCFO) proteins are cell surface components of the reductive iron uptake pathway (RIUP) and were isolated by heat extraction. MCFOs expression was regulated by iron availability as well as by the high osmolarity glycerol (HOG) pathway. We studied the response of C. albicans to different iron concentrations. We show that Hog1p of C. albicans is involved in the response to changes in extracellular iron concentrations. Hog1p has thus a dual role in C. albicans iron homeostasis: basal Hog1p activity repressed high affinity iron uptake components independently of iron availability, and hyper-activity of Hog1p led to the activation of a specific response to high iron concentrations. The HOG activating antifungal fludioxonil repressed RIUP components even under iron restricted conditions in addition to decreasing growth of C. albicans during iron restriction. Interestingly, the fludioxonil mediated repression of RIUP components was independent of the HOG pathway, as well as of the negative regulator of iron uptake proteins Sfu1p. This indicates the existence of a complex regulatory network for iron uptake proteins.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Kaba, Hani: Diagnostic Value and Regulation of Selected Candida albicans Cell Surface Proteins. 2013.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export