Hemoglobin regulates expression of an activator of mating-type locus alpha genes in Candida albicans

doi:10.1128/EC.3.3.764-775.2004

.2004年6月；3(3):764-75.

doi:10.1128/EC.3.364-775.2004。

血红蛋白调节白色念珠菌交配型α位点激活剂基因的表达

迈克尔·潘德拉克¹, S Steve Yan先生, 大卫·D·罗伯茨

附属公司

PMID： 15189997
预防性维修识别码：项目经理420132
内政部： 10.1128/EC.3.3.764-775.2004号

血红蛋白调节白色念珠菌交配型α位点激活剂基因的表达

迈克尔·潘德拉克等。真核细胞. 2004年6月.

.2004年6月；3(3):764-75.

doi:10.1128/EC.3.364-775.2004。

作者

迈克尔·L·彭德拉克¹, S Steve Yan先生, 大卫·D·罗伯茨

附属

¹美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院国家癌症研究所癌症研究中心病理学实验室，邮编：20892-1500。droberts@helix.nih.gov

PMID： 15189997
预防性维修识别码：项目经理420132
内政部： 10.1128/EC.3.3.764-775.2004号

摘要

从白色到不透明的表型转换是致病真菌白色念珠菌交配的必要步骤。抑制生物体血管传播过程中的转换可能是有利的，因为不透明细胞更容易受到宿主防御的影响。在外源性血红蛋白存在下生长后，根据其特异性诱导，确定了一种白色不透开关阻遏物HBR1（血红蛋白反应基因1）。单个HBR1等位基因的缺失允许不透明的相位转换和交配能力，伴随着缺乏可检测的MTLα1和α2基因表达，MTLa1基因表达增强。相反，Hbr1p的过度表达或血红蛋白暴露增加了MTLalpha基因的表达。a1/α2被抑制的靶基因CAG1在同一突变体中以血红蛋白敏感的方式被去抑制。血红蛋白对CAG1的调节需要一个完整的MTLa1基因。HBR1突变体中的几个额外的Mtlp靶点以符合交配表型承诺的方式受到干扰，包括YEL007w、MFalpha、HST6和RAM2。因此，Hbr1是宿主因子调节的信号通路的一部分，在MTL位点无等位基因缺失的情况下，该通路控制白色突起的转换和交配。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
血红蛋白和生长信号控制*HBR1型*表达式。（A）*HBR1型*-*CDC36型*中的区域*白色念珠菌*SY1 EST用于识别*HBR1型*基因组克隆与*钙HMX1*，一种预测的血红素加氧酶（5，49）。箭头指示映射的转录开始。该方向和定位*CDC36型*具有*HBR1型*与正交函数保持一致*FAP7系列*在里面*酿酒酵母*（B）血红蛋白增加*HBR1型*基础表达。*白色念珠菌*在30°C条件下，培养44807个细胞，分别加入和不加入500μg/ml血红蛋白，并分离RNA进行Northern分析。将相同的印迹依次与*HBR1型*和*PGK1系列*.rRNA用作负荷对照（溴化乙锭染色凝胶）。从菌株CAF2-1中分离出的RNA给出了类似的结果（数据未显示）。（C）血红蛋白和葡萄糖刺激周期性*HBR1型*转录活性。将CAMP 35细胞转移到含有2%葡萄糖的YNB培养基中，添加（•）或不添加(○) 500μg血红蛋白/ml，并在指定时间取样检测荧光素酶活性。该试验重复四次，每次结果相似。（D）血红蛋白和葡萄糖信号传导至*HBR1型*是可分离的。将CAMP 35细胞转移到缺乏葡萄糖的YNB培养基中，添加（•）或不添加(○) 血红蛋白如面板C所示。荧光素酶活性（LUX）以每5×10的光单位报告⁴细胞。

**图2。**
预测氨基酸序列的保守性*HBR1型*和*FAP7系列*显示了Hbr1p和Fap7p预测蛋白序列的比对。使用DIALIGN 2.2（；http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/dialign（英文）/)具有以下Hbr1p真核同源序列：*裂殖酵母*（CAB52884），*念珠菌*（AF466197），*酵母菌属*（约98740年），*隐杆线虫病*（Q09527），*果蝇属*（AAF58491），*穴兔属*（AAF09498），智人（Q9Y3D8），穆斯（BAB29612），按蚊（EAA06472），以及*拟南芥*（BAB10972）。分析中对齐了所有大写残基。高度保守的共识残基显示在对齐的酵母序列下方。剩余物65至68为SUMO共识（43）。

**图3。**
*HBR1型*删除导致高频白色相位切换。（A）原营养的*HBR1型*^+/−通过对CAMP 43（第2帧，不透明；第3帧，白色）和红色3/6（第4帧，不透明度）细胞的显微镜检查，菌株CAMP 43生长在韧皮毒素B琼脂平板（第1帧）上，显示一个不透明的菌落（中心），周围是白色菌落。棒材，10μm。（B） CAMP 43不透明细胞的扫描电子显微照片，显示不透明细胞表面的突起或丘疹特征。棒材，3μm。（C）细胞中相特异性基因的调控*HBR1型*通过RT-PCR分析从30℃下生长于YNB-葡萄糖中的菌株CAMP 43的4小时指数期培养物中分离的RNA，确定杂合子。W、白色；O、不透明；*行动1*，肌动蛋白。用于相位特异性转录的探针如下：白色，WH11（59）；不透明，OP4和SAP1（38）。

**图4。**
Hbr1p是*MTL公司*α表达。（A）*HBR1型*杂合性不会导致*MTL公司*基因缺失。使用特异性引物对基因组DNA进行PCR分析的结果*MTL公司*基因和*λimm434*显示了用于构建亲本菌株CAI-4（14）的区域。车道1和车道2，CAMP43，分别为白色和不透明；3号车道，红色3/6，白色；车道4，CAI-4，白色；车道5，临床隔离156，白色。（B）*MTL公司*α基因表达在*HBR1型*杂合子，如从30°C YNB-葡萄糖培养基中培养的4-h指数期细胞中分离的RNA的RT-PCR分析所示。左侧列出的基因特异性引物用于26个周期的PCR(*MTL公司*基因）或20个周期(*行动1*). 车道1，应变CAMP 48；车道2和3，应变CAMP 43；车道4，应变CAI-4。（C）*MTL公司*α基因只在指数生长期间被诱导。显示了将稳定期细胞转移到YNB-葡萄糖培养基后，在指定时间从CAF2-1细胞中分离的RNA的RT-PCR分析结果。（D）*HBR1型*过度表达持续*MTL公司*α表达进入早期稳定期。将稳定期细胞转移到低蛋氨酸培养基后4小时和24小时收集的RNA的RT-PCR分析结果如下所示。CAMP 63包含一个*HBR1型*副本由*MET3型*发起人。这个*MET3型*发起人维持*HBR1型*CAMP 63菌株中的RNA水平高于仅含天然RNA的菌株*HBR1型*启动子（见图6B）。（E）血红蛋白可以维持MTLα基因的表达进入稳定期。在存在或不存在0.5 mg血红蛋白/ml的情况下培养菌株CAF2-1细胞，并在指定的时间采集RNA。图中列出了用于RT-PCR分析的引物组。*MTL公司*α、 26个循环；rRNA，15个周期。

**图5：。**
通过以下途径调节a1/α2阻遏和α细胞基因靶点*HBR1。*（A）安一1/α2目标在*HBR1型*杂合子。显示了从含有和不含0.5 mg血红蛋白/ml的4小时对数期细胞中分离的RNA的qPCR分析结果。*MTL公司*和*HBR1型*基因型以及白色（W）和不透明（O）表型被指出。*复合年增长率1*针对*CDC36型*内部标准，然后标准化为CAF2-1水平（任意设置为1）。应变名称（从左到右）：CAF2-1、CAMP 43、CAMP 4.3、CHY477、CAMP 49和MM278。此图表示两个单独的分析。水平报告为±标准偏差（B）。*2007年年初*表达式在中被取消按下*HBR1型*杂合细胞。qPCR分析使用与A组所述相同的cDNA制剂进行。菌株名称与A组相同，但未测试CAMP 43不透明细胞。正常水平报告为±SD。（C和D）CAMP 43不透明细胞中两个α特异性基因下调。采用与A组相同的cDNA制备，使用qPCR测定交配因子α和STE3 mRNA水平。水平报告为±SD。

**图6。**
*HBR1型*调节a-特异性基因，是MTL a的负调控因子。（a）二一-特定基因通过*HBR1型*qPCR分析使用与图5相同的cDNA制剂进行。（B） Hbr1p表达抑制*MTL公司*一1表达式。菌株CAMP 43仅包含一个*HBR1型*等位基因和CAMP 63包含*HBR1型*在*MET3型*发起人。

**图7。**
角色模型*HBR1型*在MTL基因调控中。（A）生长和来自宿主因子血红蛋白的信号刺激Hbr1p的表达。正常细胞水平的Hbr1p支持*MTL公司*α1和*MTL公司*α2表达和适度抑制*MTL公司*α1.的两个等位基因*HBR1型*需要进行维护*MTL公司*α基因表达和a1/α2阻遏物的功能水平。根据目前的模型（36），该阻遏物限制了*复合年增长率1*、白色密封相位切换和配合。（B）通过消除控制Hbr1p表达的刺激或通过等位基因缺失抑制来限制Hbr1pMTL公司α1和*MTL公司*α2基因表达。这些条件解除了由一1α2，允许白细胞表型转换，增加一-细胞特异性基因，减少α-细胞特异性的基因。通过这个过程*MTL公司*α1和*MTL公司*α2表达下调，细胞获得一细胞特性和交配能力。因此，*HBR1型*法规*MTL公司*基因是一种机制，可以在不删除*MTL公司*基因。

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