Biochemical analysis of the readsorption of triosephosphate isomerase (Tpi1) at the cell surface of yeast-like fungi - Candida albicans

Tematem niniejszej pracy licencjackiej jest biochemiczna charakterystyka readsorpcji izomerazy triozofosforanowej (Tpi1) na powierzchni komórek drożdżopodobnych grzybów Candida albicans.Tpi1 jest zaliczany do białek wielofunkcyjnych, czyli takich, które oprócz pełnienia klasycznej roli w cytoplazmie są zdolne do odgrywania nowej, nieoczekiwanej funkcji w odmiennych lokalizacjach komórki. Jak wykazano, Tpi1 obecny na ścianie komórkowej C. albicans działa jako adezyna wiążąca białka gospodarza. Droga sekrecji Tpi1 na powierzchnię komórek drożdżaków nie została dotychczas rozpoznana. Zatem celem pracy było sprawdzenie zdolności readsorbcji rozpuszczalnego białka Tpi1 na powierzchni komórek drożdżopodobnych grzybów C. albicans, a także identyfikacja potencjalnych partnerów odpowiedzialnych za to oddziaływanie.Metodyka niniejszej pracy obejmuje: metodę znakowania białek fluoresceiną oraz biotyną, metodę elektroforezy w żelu poliakrylamidowym w układzie Laemmliego, testy mikropłytkowe przeprowadzane dla strzępek i blastospor C. albicans, analizę wiązania badanego białka znakowanego fluorescencyjnie do powierzchni komórek C. albicans; metodę sieciowania chemicznego. W ramach przeprowadzonych analiz mikropłytkowych potwierdzono zdolności wiązania się rozpuszczalnej Tpi1 do obu form morfologicznych C. albicans. Ponadto zwizualizowano przyłączanie się Tpi1 do powierzchni komórek wykorzystując białko znakowane fluorescencyjnie. Dzięki metodzie sieciowania chemicznego wytypowano potencjalnych partnerów, którzy mogą pośredniczyć w oddziaływaniu z Tpi1 z powierzchnią C. albicans.W pracy potwierdzono, że jedną z możliwych dróg sekrecji białek wielofunkcyjnych na ścianę komórkową drożdżaka jest ich readsorbcja z roztworu. Białko Tpi1 może oddziaływać z innymi białkami wielofunkcyjnymi prezentowanymi na komórce drożdżaka. Odkrycie to stanowi ważny element w zrozumieniu pochodzenia białek wielofunkcyjnych.

The topic of this study is the biochemical analysis of readsorption of the triosephosphate isomerase (Tpi1) at the cell surface of Candida albicans cells. Tpi1 is one of the „moonlighting proteins”, i.e., those that, in addition to performing a key cytoplasmatic function, are able to perform a new, unexpected function in different cell locations. It has been proven that Tpi1 exposed at the cell wall of C. albicans acts as an adhesin that binds host proteins. The Tpi1 secretion pathway to the cell surface of yeast-like fungi has not yet been recognised. Therefore the purpose of the study was to test the soluble Tpi1 readsorbtion at the cell surface of C. albicans and identify potencial partners responsible for this reaction. Several methods were employed: protein labeling with fluorescein and biotin, polyacrylamide gel electrophoresis in Laemmli system, microplate assays for C. albicans hyphae and blastospores, analysis of fluorescein-labeled protein binding to the surface of C. albicans, chemical cross-linking.Based on the results of microplate analyzes, the binding ability of soluble Tpi1 to both morphological forms of C. albicans was confirmed. Moreover, Tpi1 attachment to cell surfaces was visualized by using fluorescein-labeled protein. Due to the cross-linking method, potential partners of Tpi1 reaction with C. albicans cell surface was identified.This study confirmed that one of the possible origins, for moonlighting proteins, to the cell wall of C. albicans is their readsorption from the solution. Tpi1 might interact with other moonlighting proteins exposed at the C. albicans cell. This discovery is one important element in understanding moonlighting proteins origin.