Rôle des gènes RIM et VPS dans la signalisation du pH, la virulence<br />et la résistance aux antifongiques chez la levure<br />Candida albicans

Abstract

Ambient pH signaling involves a cascade of conserved Rim or Pal products in ascomycetous yeasts orfilamentous fungi, respectively. Recent evidences in the fungi Aspergillus nidulans, Saccharomyces cerevisiae,Yarrowia lipolytica, and Candida albicans suggested that components of endosomal sorting complexes requiredfor transport (ESCRT) involved in endocytic trafficking were needed for signal transduction along the Rimpathway. In this study, we confirm these findings with C. albicans and show that Vps28p (ESCRT-I) andVps32p/Snf7p (ESCRT-III) are required for the transcriptional regulation of known targets of the Rimpathway, such as the PHR1 and PHR2 genes encoding cell surface proteins, which are expressed at alkaline andacidic pH, respectively. We additionally show that deletion of these two VPS genes, particularly VPS32, has amore drastic effect than a RIM101 deletion on growth at alkaline pH and that this effect is only partiallysuppressed by expression of a constitutively active form of Rim101p. Finally, in an in vivo mouse model, bothvps null mutants were significantly less virulent than a rim101 mutant, suggesting that VPS28 and VPS32 geneproducts affect virulence both through Rim-dependent and Rim-independent pathways.Vps28p and Vps32p act in both the endocytic and the pH signaling pathways in yeasts and are required forCandida albicans virulence. Here, we show that deletions of VPS28 and VPS32 increase the susceptibility of C.albicans to cell wall disruption agents, echinocandin and azole antifungal agents.RésuméCandida albicans est le premier pathogène fongique de l'homme. Cette levure, habituellementcommensale, peut être à l'origine d'infections profondes mettant en jeu le pronosticvital. L'incidence des candidoses profondes ne cesse d'augmenter parallèlement àl'augmentation du nombre de patients à risque. La virulence de C. albicans s'explique par sacapacité à coloniser puis envahir de nombreux tissus de l'organisme qui constituent autant demicroenvironnements différents. Les réponses adaptatives de la cellule aux modifications environnementalessont déterminantes pour sa survie et conditionnent sa virulence. La voied'endocytose assure la dégradation ou le recyclage des protéines membranaires et joue un rôleimportant dans la régulation des récepteurs. Elle est également impliquée dans l'activation dela voie de signalisation du pH : la voie Rim.Au début de ce travail, nous avons montré que la voie d'endocytose jouait un rôle majeurdans la réponse au pH, la morphogenèse et la virulence de C. albicans, de façon à la foisdépendante et indépendante de la voie Rim. Nous avons montré que les délétions de deuxgènes de la voie d'endocytose, VPS28 et VPS32, produisent non seulement les mêmes effetsque les délétions des gènes de la voie Rim, mais les aggravent.Nous avons également mis en évidence le rôle de la voie Rim et des protéines Vpsdans la structure de la paroi et la résistance aux antifongiques azolés et aux échinocandines.Là encore, la voie d'endocytose semble impliquée par son action spécifique dans la voie Rimmais aussi par d'autres mécanismes indépendants de la voie Rim.Enfin, nous avons caractérisé les mutants rim9 et rim21 et montré que les protéinesRim9p et Rim21p sont toutes les deux indispensables à l'activation de la voie Rim chez C. albicans.Ce résultat confirme que le mode d'activation de la voie Rim chez C. albicans estproche de celui décrit chez S. cerevisiae et diffère sensiblement de celui d'Aspergillus nidulansou de Yarrowia lipolytica.Nous avons montré que l'inhibition de la voie d'endocytose induit chez C. albicansune réduction majeure de la virulence associée à une augmentation de la sensibilité aux antifongiquesazolés et aux échinocandines. En permettant la potentialisation de l'efficacité desmolécules existantes cette voie pourrait constituer une cible intéressante pour le développementde nouveaux traitements antifongiques