Hyphal orientation of Candida albicans is regulated by a calcium-dependent mechanism

doi:10.1016/j.cub.2006.12.043

比较研究

。2007年2月20日；17（4）:347-52。

doi:10.1016/j.cub.2006.12.043。 Epub 2007年2月1日。

白色念珠菌的菌丝取向受钙依赖机制调节

亚历山德拉品牌¹, 斯科特·香克斯, 凡妮莎·M·S·邓肯, 孟阳, 凯文·麦肯齐, 尼尔·A·R·高

附属公司

PMID： 17275302
预防性维修识别码：项目经理1885950
内政部： 10.1016/j.cub.2006.12.043

比较研究

白色念珠菌的菌丝取向受钙依赖机制调节

亚历山德拉品牌等。当前生物。 2007。

。2007年2月20日；17(4):347-52.

doi:10.1016/j.cub.2006.12.043。 Epub 2007年2月1日。

作者

亚历山德拉品牌¹, 斯科特·香克斯, 凡妮莎·M·S·邓肯, 孟阳, 凯文·麦肯齐, 尼尔·A·R·高

附属

¹阿伯丁真菌集团，英国阿伯丁AB25 2ZD，Foresterhill，阿伯丁大学医学院，医学科学研究所，医学院。

PMID： 17275302
预防性维修识别码：项目经理1885950
内政部： 10.1016/j.cub.2006.12.043

摘要

从真菌菌丝到通过极化延伸生长的神经突的真核细胞必须协调细胞生长和细胞定向，以使其显示生长取向，并对相关的环境提示作出反应。这样的细胞通常保持尖端高的Ca（2+）细胞质梯度，这与它们表现出极化尖端生长和对生长指示的细胞外信号作出反应的能力相关。在酵母和其他真菌中，极性复合体、胞外囊、Arp2/3和Spitzenkörper蛋白复合体共同协调顶端生长和细胞极性，但尚不清楚这些分子复合体是否也调节细胞取向，或者它们是否受到细胞质Ca（2+）梯度的影响。人类致病真菌白念珠菌的菌丝根据下伏表面地形（嗜热性）和外加电场（嗜电性）调整其生长轴。与这些环境线索相关的定向生长的建立和维持是钙（2+）依赖性的。在含有低钙（2+）或钙通道阻滞剂的培养基中，以及在钙通道或钙信号通路元件缺失的突变体中，趋化性减弱。因此，极化生长部位的局部Ca（2+）内流可能通过适当的环境信号激活的Ca（2+）通道介导电致变色性和触变变色性。

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数字

图1
细胞外[Ca²⁺]影响天主教的出现*白色念珠菌*施加电场中的菌丝但不是最终定向（A）在不同[Ca中生长的单个菌丝的示踪²⁺]在一个共同的原点叠加，以说明在所用条件下菌丝方向的分布。粘附在聚赖氨酸涂层玻片上的酵母细胞在钙中生长²⁺-耗尽菌丝诱导培养基6小时，且不暴露于电场（1）或暴露于10 V/cm（2）外加1 mM CaSO的电场₄（3），2 mM BAPTA（a Ca²⁺螯合剂）（4）或2 mM BAPTA+3 mM（过量）CaSO₄(5). （B）图1A中细胞相对于阴极的芽管出现角，其中100%的阴极取向表示完美的阴极取向，−100%表示阳极取向，对于随机取向的群体，获得0%。每个误差条显示了从三个独立实验中获得的平均值的SD。（C）菌丝顶端的热带生长不受细胞外[Ca²⁺]. 在电场中生长6小时后，菌丝尖端的最终角度是阴极定向的，与芽管出现角度无关。当磁场极性反转（箭头）时，菌丝重新定向，即使在低[Ca²⁺]中等。比例尺代表10μM。

图2
钙²⁺-通道阻滞剂或CaCch1p或Calcineurin亚基的缺失可减弱*白色念珠菌*菌丝（A）细胞在电场中生长，培养基中添加250μM维拉帕米、100μM硝苯地平或500μM地尔硫卓。对于每个菌株>100菌丝，每次实验测量与阴极相关的出射角（黑色条）和最终角（阴影条），以便获得阴极定向百分比。（B）突变菌株和对照菌株在Ca中暴露于10 V/cm的电场中6小时²⁺-含有葡萄糖（黑条）、麦芽糖（条件突变体、灰条）或5μg/ml FK506（钙调神经磷酸酶抑制剂）的耗尽培养基。条件*物料需求计划1p*-在检测之前，将受调控的突变体在含葡萄糖的培养基中继代培养3天。每个误差条显示了从三个独立实验中获得的平均值的SD。

图3
钙信号通路突变株（A）的促Thigmotrophic响应减弱。突变株粘附在脊高0.79μm、节距25μm的石英载片上，生长在20%（v/v）的胎牛血清中，补充有2（w/v）葡萄糖（黑条）、麦芽糖（条件突变株，灰条）或最大浓度为10μg/ml的FK506。导致菌丝重新定向的菌丝-边缘相互作用的数量表示为所观察到的相互作用总数的百分比。每个误差条显示了从三个独立实验中获得的平均值的SD。（B和C）在野生型细胞中，生长尖端和基质中0.79μm脊之间60%的相互作用导致菌丝生长轴的重新定向。在突变菌株中，大约70%的相互作用导致菌丝在脊上保持生长方向。比例尺代表10μm。

图4
钙的作用模型²⁺流入*白色念珠菌*热带响应基于现有数据，该模型解释了暴露于细胞外电场（A）或接触障碍物（B）如何分别导致电压门控和拉伸激活的钙离子通道激活，从而导致芽管形成部位极化（A）或者生长轴重新定向（B）。磷酸酶钙调神经磷酸酶是阴极生殖管出现所必需的，但不是促硫作用所必需的，这表明它在极性建立期间而不是之后参与了钙梯度的解释。推定的Ca²⁺-依赖性转录因子CaCrz1p对两种热带反应都是必需的。其活性可能负责产生与感知或翻译环境信号有关的蛋白质。

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