ヒト病原性真菌における鉄欠乏症への適応

Adaptation to iron deficiency in human pathogenic fungi.

• María Teresa Martínez-Pastor
• Sergi Puig

抄録

鉄は、微生物感染時に中心的な役割を果たす事実上すべての真核生物にとって不可欠な微量栄養素である。侵入性真菌症は死亡率が著しく高いが、ヒトの健康への影響は通常過小評価されている。真菌に感染すると、宿主は病原体の増殖と病原性を制限するために鉄の利用を制限する。本研究では、Saccharomyces cerevisiaeとSchizosaccharomyces pombeの2つのモデル酵母を用いて、Candida glabrata、Candida albicans、Aspergillus fumigatus、Cryptococcus neoformansなどのヒトの最も重要な真菌病原体の鉄欠乏に対する反応を明らかにした。真菌は、鉄を獲得し、鉄の制限への応答を制御するための共通のメカニズムと種特異的なメカニズムを持っています。鉄欠乏時には、真菌は外因性の鉄を捕獲・輸入し、細胞内貯蔵から鉄を動員し、代謝を調節して鉄利用を節約し、優先的に利用するための様々なエレガントな戦略を活性化する。このように、鉄ホメオスタシス遺伝子は、新規抗真菌治療法の開発のためのターゲットとして利用できる、注目すべき病原性因子であると考えられます。

Iron is an essential micronutrient for virtually all eukaryotic organisms that play a central role during microbial infections. Invasive fungal diseases are associated with strikingly high rates of mortality, but their impact on human health is usually underestimated. Upon a fungal infection, hosts restrict iron availability in order to limit the growth and virulence of the pathogen. Here, we use two model yeasts, Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe, to delve into the response to iron deficiency of the most significant human fungal pathogens, such as Candida glabrata, Candida albicans, Aspergillus fumigatus and Cryptococcus neoformans. Fungi possess common and species-specific mechanisms to acquire iron and to control the response to iron limitation. Upon iron scarcity, fungi activate a wide range of elegant strategies to capture and import exogenous iron, mobilize iron from intracellular stores, and modulate their metabolism to economize and prioritize iron utilization. Hence, iron homeostasis genes represent remarkable virulence factors that can be used as targets for the development of novel antifungal treatments.

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