Functional characterization of pga13 and pga31, two candida albicans cell wall proteins

Resumen

La pared celular del hongo patógeno oportunista Candida albicans es la estructura que inicialmente interacciona con las células del hospedador en el proceso de infección. La pared celular de C. albicans está constituida, mayoritariamente, por tres componentes: beta-glucanos, quitina y manoproteínas. Las manoproteínas se encuentran unidas a la pared celular por distintos tipos de enlaces: (I) Manoproteínas unidas por puente disulfuro; (II) manoproteínas unidas al ß-1,3-glucano a través de un puente de ß-1,6-glucano (proteínas GPI por Glicosil Fosfatidil Inositol); (III) manoproteínas unidas directamente al ß-1,3-glucano a través de un enlace sensible a condiciones alcalinas, y (IV) manoproteínas retenidas mediante puentes de hidrógeno y/o interacciones hidrofóbicas. Estudios realizados por nuestro grupo de investigación hallaron mediante un análisis del perfil transcripcional que un número importante de genes están implicados en la regeneración de la pared celular por protoplastos. De los genes implicados, dos de ellos PGA13 y PGA31 se encontraban significativamente sobre expresados y han sido motivo de estudio de esta Tesis Doctoral. Ambos genes codifican proteínas GPI putativas de pared, unidas al ß-1,3-glucano a través de un puente de ß-1,6-glucano mediante un motivo GPI. Este tipo de enlace a la pared ha sido comprobado mediante etiquetaje de la proteína Pga13 con el epítopo V5 y la obtención de anticuerpos policlonales en el caso de la proteína Pga31. Se obtuvieron mutantes homocigóticos independientes en los genes PGA13 y PGA31 mediante el método del URA-blaster. Los mutantes presentaban una mayor sensibilidad a compuestos que afectan a la arquitectura de la pared celular como el calcofluor white y el rojo Congo, además de ser menos eficientes en el proceso de regeneración de la pared celular. La ausencia de Pga13 o Pga31 confiere a los mutantes correspondientes una mayor capacidad de floculación y de formación de biopelículas. Con la finalidad de averiguar el papel de ambas proteínas en la virulencia, se realizaron ensayos en modelos murinos. La ausencia de Pga13 implica una menor virulencia de C. albicans, aunque permanece inalterada su capacidad para invadir los tejidos. Cuando los ensayos se realizaron con el mutante homocigótico nulo pga31/pga31 la capacidad patógena era casi nula, habiendo perdido la capacidad para invadir los tejidos del hospedador. El estudio del perfil transcripcional global de los mutantes obtenidos mostró que tanto PGA13 como PGA31 son importantes en la fisiología de C. albicans, ya que en ambos casos un acerbo importante de genes se encontraban alterados. En el caso del mutante nulo pga13/pga13, 120 genes tenían sus niveles de expresión alterados en más de 1.8 veces (105 sobre y 15 infra expresados) de los que 10 correspondían a genes implicados en la arquitectura y/o biogénesis de la pared celular. Cuando se analizó el mutante nulo pga31/pga31, 136 fueron los genes cuya regulación estaba alterada (41 sobre y 95 infra expresados), de los que 13 correspondieron a genes implicados en la arquitectura y/o biogénesis de la pared celular.