Candida glabrataのPDR1の機能獲得変異は、メディエーターサブユニットGal11Aのリクルートを促進することにより、EPA1の発現を低下させ、上皮細胞への付着を減少させる

A gain-of-function mutation in PDR1 of Candida glabrata decreases EPA1 expression and attenuates adherence to epithelial cells through enhancing recruitment of the Mediator subunit Gal11A.

• Yuan Tian
• Yihui Zhuang
• Zhujun Chen
• Yinhe Mao
• Jing Zhang
• Renquan Lu
• Lin Guo

抄録

遺伝子研究により、転写因子Pdr1とメディエーターサブユニットGal11AがCandida glabrataのアゾール抵抗性を調節する上で重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。近年、PDR1の機能獲得（GOF）変異は、アゾール抵抗性を高めるだけでなく、C. glabrata感染時の付着性を高めることが示されている。しかし、Pdr1がどのように接着を制御しているのか、特にPDR1 GOF変異が主要な接着剤遺伝子EPA1の制御にどのように関与しているのか、そのメカニズムは明らかにされていませんでした。当初、我々は予想外に、GOF変異G346Dを持つPDR1の発現がEPA1転写をダウンレギュレートし、上皮細胞への接着力を低下させることを、異なる系統の背景で観察した。PDR1 の GOF 変異は、以前にこの種の上皮細胞の接着を刺激するものと考えられていたことから、これらの知見を基に、野生型 Pdr1 と G346D 変異を有する Pdr1 による EPA1 の制御について検討した。Pdr1とGal11Aのエピトープタグ付きバージョンを用いて、Pdr1とGal11AのEPA1プロモーターとの関連を決定した。その結果、EPA1がPdr1の直接の標的であることが明らかになり、PDR1 G346D変異がEPA1の発現を低下させ、Gal11Aのリクルートを促進することで上皮細胞への接着性を低下させることが初めて示された。以上の結果から、PDR1 が制御する EPA1 の発現と上皮細胞への付着に Gal11A が重要な役割を果たしていることが示唆され、高付着性 C. glabrata 感染症の治療に新たな治療標的として利用される可能性がある。

Genetic studies have revealed critical roles of transcription factor Pdr1 and the Mediator subunit Gal11A in regulating azole resistance in Candida glabrata. Recently, PDR1 gain-of-function (GOF) mutations have been shown to not only increase azole resistance but also enhance adherence during C. glabrata infection. However, mechanism of how Pdr1 regulates adherence, especially the implication of PDR1 GOF mutations in the regulation of the major adhesin gene EPA1, remains uncharacterized. Initially, we unexpectedly observed that expression of PDR1 harbouring GOF mutation G346D down-regulated EPA1 transcription and attenuated adherence to epithelial cells in different strain backgrounds. Given that PDR1 GOF mutations have been previously regarded as stimulators for adherence of this species, these findings prompted us to explore the regulation of EPA1 by wild-type Pdr1 and Pdr1 harbouring G346D mutation. Epitope tagged version of Pdr1 and Gal11A were utilized to determine the association of Pdr1 and Gal11A with EPA1 promoter. A combination of approaches including deletion, molecular, and biochemical assays showed that EPA1 is a direct target of Pdr1, and demonstrated for the first time that PDR1 G346D mutation decreases EPA1 expression and attenuates adherence to epithelial cells via enhancing recruitment of Gal11A. Taken together, our data propose a critical role of Gal11A in Pdr1-regulated EPA1 expression and adherence to epithelial cells, which could be utilized a novel therapeutic target for the treatment of hyper-adherent C. glabrata infection.

Copyright © 2020 Elsevier GmbH. All rights reserved.