Presupposti
La Candida albicans è un microrganismo commensale delle mucose umane che in determinate condizioni può diventare patogeno e causare infezioni superficiali o invasive. La C. albicans è capace di colonizzare nicchie dell' ospite caratterizzate da un diverso pH (acido: stomaco e vagina, neutro-leggermente alcalino: duodeno e sangue). Diverse batterie di geni sono espresse in risposta al pH ambientale. Lo studio di questi set di geni ha permesso di identificare due geni cruciali per l'adattamento al pH, i geni PHR1 e PHR2 che sono regolati dal pH extra-cellulare in modo inverso: PHR1 è espresso a valori di pH superiori a 6 mentre PHR2 a valori inferiori a 6 (1) . La loro espressione è sotto controllo di un pathway di traduzione dei segnali che culmina nell'attivazione/repressione del fattore trascrizionale Rim101. I geni PHR1 e PHR2 codificano per enzimi cruciali per il rimodellamento dei glucani della parete cellulare, le glucanosiltransferasi della Famiglia GH72. Tali enzimi, essendo assenti nell'uomo, costituiscono un promettente bersaglio per lo sviluppo di nuovi antifungini diretti contro la parete cellulare fungina. L'assenza di PHR1 provoca l'incapacità di formare ife, la forma morfologica che conferisce un'elevata adesività e invasività alla C. albicans. Le cellule delete per PHR1 presentano una ridotta virulenza in modelli di topo di infezione sistemica. Studi "in vitro" hanno evidenziato che i mutanti phr1 minus sono capaci di prevenire la lisi cellulare e mantenersi vitali grazie a una risposta compensativa denominata Cell wall stress response (CWSR) che è stata finora studiata nei dettagli solo nel lievito Saccharomyces cerevisiae (2).
Descrizione e obiettivi della ricerca
Ci prefiggiamo di analizzare la CWSR in C. albicans ed evidenziare i geni indotti dallo stress di parete e i pathway di segnalazione responsabili della regolazione di tali geni. Infatti riteniamo che solo un approccio terapeutico combinato, mirato a inibire anche la CWSR, potrebbe risultare in un a completa efficacia di un putativo inbitore delle glucanosiltransferasi fungine. In C. albicans ai pathway coinvolti nella CWSR in lievito (Cell Integrity pathway, pathway della Calcio/calcineruina e general stress response) se ne potrebbero aggiungere di nuovi considerando la maggiore complessità morfologica e il diverso habitat di questo microrganismo.
Gli esperimenti che verranno condotti sono i seguenti:
1. Studio del trascrittoma del mutante phr1 a vari tempi dall'induzione delle ife (Medium199, 150 mM Hepes pH 7.5 37°C)
2. analisi dei dati degli esperimenti diDNA microarray hybridization
3. studio dei promotori dei geni indotti o repressi e identificazione di elementi di legame per fattori trascrizionali
4. identificazione di vie di segnalazione coinvolte
Riferimenti bibliografici
1. Fonzi, W. A. (1999) J Bacteriol 181, 7070-7079
2. Popolo, L., Gualtieri, T., and Ragni, E. (2001) Med Mycol 39 Suppl 1, 111-121
La Candida albicans è un microrganismo commensale delle mucose umane che in determinate condizioni può diventare patogeno e causare infezioni superficiali o invasive. La C. albicans è capace di colonizzare nicchie dell' ospite caratterizzate da un diverso pH (acido: stomaco e vagina, neutro-leggermente alcalino: duodeno e sangue). Diverse batterie di geni sono espresse in risposta al pH ambientale. Lo studio di questi set di geni ha permesso di identificare due geni cruciali per l'adattamento al pH, i geni PHR1 e PHR2 che sono regolati dal pH extra-cellulare in modo inverso: PHR1 è espresso a valori di pH superiori a 6 mentre PHR2 a valori inferiori a 6 (1) . La loro espressione è sotto controllo di un pathway di traduzione dei segnali che culmina nell'attivazione/repressione del fattore trascrizionale Rim101. I geni PHR1 e PHR2 codificano per enzimi cruciali per il rimodellamento dei glucani della parete cellulare, le glucanosiltransferasi della Famiglia GH72. Tali enzimi, essendo assenti nell'uomo, costituiscono un promettente bersaglio per lo sviluppo di nuovi antifungini diretti contro la parete cellulare fungina. L'assenza di PHR1 provoca l'incapacità di formare ife, la forma morfologica che conferisce un'elevata adesività e invasività alla C. albicans. Le cellule delete per PHR1 presentano una ridotta virulenza in modelli di topo di infezione sistemica. Studi "in vitro" hanno evidenziato che i mutanti phr1 minus sono capaci di prevenire la lisi cellulare e mantenersi vitali grazie a una risposta compensativa denominata Cell wall stress response (CWSR) che è stata finora studiata nei dettagli solo nel lievito Saccharomyces cerevisiae (2).
Descrizione e obiettivi della ricerca
Ci prefiggiamo di analizzare la CWSR in C. albicans ed evidenziare i geni indotti dallo stress di parete e i pathway di segnalazione responsabili della regolazione di tali geni. Infatti riteniamo che solo un approccio terapeutico combinato, mirato a inibire anche la CWSR, potrebbe risultare in un a completa efficacia di un putativo inbitore delle glucanosiltransferasi fungine. In C. albicans ai pathway coinvolti nella CWSR in lievito (Cell Integrity pathway, pathway della Calcio/calcineruina e general stress response) se ne potrebbero aggiungere di nuovi considerando la maggiore complessità morfologica e il diverso habitat di questo microrganismo.
Gli esperimenti che verranno condotti sono i seguenti:
1. Studio del trascrittoma del mutante phr1 a vari tempi dall'induzione delle ife (Medium199, 150 mM Hepes pH 7.5 37°C)
2. analisi dei dati degli esperimenti diDNA microarray hybridization
3. studio dei promotori dei geni indotti o repressi e identificazione di elementi di legame per fattori trascrizionali
4. identificazione di vie di segnalazione coinvolte
Riferimenti bibliografici
1. Fonzi, W. A. (1999) J Bacteriol 181, 7070-7079
2. Popolo, L., Gualtieri, T., and Ragni, E. (2001) Med Mycol 39 Suppl 1, 111-121