The effects of aspartyl proteinases produced by the pathogenic yeasts Candida albicans and Candida glabrata on yeasts enolase

Wzrastająca ilość zakażeń wywołanych przez drożdżaki z rodzaju Candida jest związana z osłabieniem układu odpornościowego gospodarza w wyniku choroby takiej jak AIDS, cukrzycy czy choroby nowotworowej. Zarówno, stosunkowo niegroźne infekcje powierzchniowe, jak i bezpośrednio zagrażające życiu infekcje systemowe są trudne w leczeniu ze względu na lekooporność wykształconą przez drożdżaki. W związku z tym opracowanie nowej, satysfakcjonującej terapii chorób grzybiczych pozostaje głównym wyzwaniem współczesnej medycyny.Candida albicans i Candida glabrata to gatunki najczęściej odpowiedzialne za wywołanie kandydozy. W celu zainfekowania gospodarza drożdżaki te korzystają z szerokiego zakresu czynników wirulencji m.in ze zdolności do tworzenia biofilmu z udziałem adhezyn czy produkcji proteaz aspartylowych. Ważną rolę w patogenezie mogą odgrywać także tzw. moonlighting proteins, czyli grupa nowo odkrytych białek wielofunkcyjnych. Białka te pełnią swoją podstawową rolę w kontrolowaniu metabolizmu komórki, jednak obecne na jej powierzchni mogą pełnić nową, niekatalityczną aktywność. Mechanizm odpowiedzialny za nabywanie nieoczekiwanej funkcji nie został dotychczas rozpoznany.Na podstawie otrzymanych wyników przy wykorzystaniu technik elektroforezy SDS-PAGE i Western Blot można stwierdzić, że enzymy aspartylowe Sap2 i Sap9, syntetyzowane przez C. albicans, są zdolne do obróbki proteolitycznej enolazy należącej do „moonlighting protein”, która jest eksponowana na powierzchni drożdżaków. Do takiej obróbki zdolna jest także niescharakteryzowana dotąd proteaza aspartylowa Yps3 eksponowana na powierzchni komórek C. glabrata.Uzyskane wyniki sugerują, że enolaza, która pełni ważną rolę w patogenezie, ulega obróbce proteolitycznej przez enzymy aspartylowe C. albicans i C. glabrata. Być może jest to jeden z mechanizmów, dzięki któremu znane białko cytoplazmatyczne nabywa nową funkcję.

An increasing number of infections caused by yeast-like fungi that belong to the genus Candida is associated with a weakening of the host's immune system due to diseases such as AIDS, diabetes, or cancer. Both relatively minor surface infections and lethal systemic ones are arduous to treat because of drug resistance developed by yeasts. Therefore, the discovery of a new, satisfactory therapy for fungal diseases remains the principal challenge for modern medicine.Candida albicans and Candida glabrata are the species most commonly responsible for causing candidiasis. In order to infect the host, these yeasts use a broad range of virulence factors, which include the ability to create a biofilm with the application of the adhesins or the production of the aspartyl proteases. A significant function in pathogenesis may also possess the “moonlighting proteins”, a group of recently discovered multifunctional proteins. These proteins perform their primary role in controlling cell metabolism; however, the ones present on the cell’s surface may have a new, non-catalytic activity. The mechanism responsible for acquiring an unexpected function has yet been unrecognized.Based on the results obtained using techniques SDS-PAGE electrophoresis and Western Blot, it could be concluded that the aspartyl enzymes Sap2 and Sap9 synthesized by C. albicans are capable of proteolytic cleavage of the enolase which belongs to the "moonlighting proteins" and is exposed at the surface of yeast-like fungi. The uncharacterized aspartyl Yps3 protease, which is presented at the surface of C. glabrata cells, also has the capability for such proteolytic processing.The achieved results indicate that enolase, which has a significant role in pathogenesis, undergoes the proteolytic processing by C. albicans’ and C. glabrata’s aspartyl enzymes. Feasibly this is one of the mechanisms by which a known cytoplasmic protein acquires a new function.