< Terug naar vorige pagina

Project

Onderzoek naar de rol en activiteit van de Candida albicans PKA signaalweg tijdens het infectieproces in het zebravis gastheer modelsysteem

Vorming van Fe-S-clusters is betrokken in de regulatie van fluconazolsusceptibiliteit in Saccharomyces cerevisiae en Candida species.

Het beperkte aantal therapieën beschikbaar tegen schimmelinfecties en de toenemende resistentie tegen de weinige bestaande medicijnen bemoeilijken de efficiënte behandeling van deze infecties. De gevolgen voor de patiënt zowel als voor de economie zijn aanzienlijk. Een veelbelovende strategie die aangewend kan worden in de zoektocht naar nieuwe therapieën, is het verbeteren van de doeltreffendheid van bestaande middelen, zoals fluconazol, in een zogenaamde combinatietherapie. Hiervoor is het van groot belang om de mechanismen te begrijpen, die de schimmel aanwendt om met de aanwezigheid van het geneesmiddel om te gaan.

Bakkersgist of Saccharomyces cerevisiae wordt al geruime tijd gebruikt als modelorganisme voor onderzoek naar pathogene schimmels. Door middel van het screenen van collecties mutante giststammen (zowel overexpressie- als deletiestammen) naar gewijzigde gevoeligheid voor fluconazol, hebben we een aantal interactoren geïdentificeerd die betrokken zijn bij de regulatie van dit proces. ScMGE1 codeert voor een chaperonproteïne dat betrokken is bij het Fe-S-clustermetabolisme en de proteïne-import in de mitochondriën. In deze studie ontdekten we dat dit chaperonproteïne een rol speelt in de regulatie van fluconazolresistentie in de gistcel. We toonden verder ook aan dat dit proces niet uitsluitend afhangt van de integriteit van het mitochondriale DNA, noch van de aanwezigheid van de effluxpomp, ScPdr5. De resistentie die ScMge1 veroorzaakt, blijkt eerder een gevolg te zijn van de opstapeling van ergosterol bij behandeling met fluconazol. Verder blijken ook het ijzermetabolisme en, in het bijzonder, de Fe-S-clustervorming betrokken te zijn, aangezien ScSsq1, hetwelk verantwoordelijk is voor de link tussen ScMge1 en dit laatste proces, essentieel is voor de bereikte resistentie. Bovendien bevestigden we dat activatie van het ijzerregulon noodzakelijk is, maar op zichzelf niet voldoende, om resistentie te veroorzaken via ScMge1. Interessant blijkt ook dat Mge1 een gelijkaardige rol speelt in resistentie tegen fluconazol in de pathogene fungi, Candida glabrata en Candida albicans.

Door beter te begrijpen hoe S. cerevisiae en pathogene schimmels kunnen overleven in de aanwezigheid van antischimmelmiddelen, kunnen we strategieën bedenken om deze middelen te versterken in het afdoden van de pathogenen en dus de efficiëntie van de therapie verbeteren.

De ontwikkeling van biosensoren, gebaseerd op FRET, voor de analyse van cAMP-PKA-signalering in Saccharomyces cerevisiae en Candida species.

De pathogene schimmels C. albicans en C. glabrata, kunnen een hele reeks virulentiefactoren tot uiting brengen, afhankelijk van de niche in het menselijk of dierlijk lichaam waar ze zich bevinden. Elementen uit deze omgeving worden waargenomen door de schimmelcellen en zorgen voor een specifieke respons. Het lijkt logisch dat we, door het ontrafelen van de betrokken intracellulaire processen, beter kunnen begrijpen hoe de schimmels functioneren in een bepaalde omgeving en pathogene eigenschappen tot uiting brengen. Informatie hieromtrent zal onderzoekers toelaten om specifiek te interfereren in deze processen en als dusdanig het pad te effenen naar nieuwe en betere antischimmelgeneesmiddelen.

Een van de centrale signaalwegen in C. albicans en C. glabrata, is de proteïnekinase-A (PKA) signaalweg. Er is weinig geweten over de elementen die deze signaalcascade activeren en de factoren die het signaal downstream overbrengen. In dit project trachtten we tools te ontwikkelen om cAMP-PKA-signaaltransductie te bestuderen in deze pathogene fungi. We rapporteren het gebruik van functionele fluorescentie resonantie energietransfer (FRET)-biosensoren voor bepaling van PKA-activiteit en de cAMP concentratie in het modelorganisme S. cerevisiae en de pathogeen C. glabrata.

Datum:1 okt 2013 →  24 nov 2017
Trefwoorden:FRET, Candida, Mge1, Fe-S cluster, yeast
Disciplines:Engineering van biomaterialen, Biologische systeemtechnologie, Biomateriaal engineering, Biomechanische ingenieurswetenschappen, Andere (bio)medische ingenieurswetenschappen, Milieu ingenieurswetenschappen en biotechnologie, Industriële biotechnologie, Andere biotechnologie, bio-en biosysteem ingenieurswetenschappen, Biochemie en metabolisme, Medische biochemie en metabolisme
Project type:PhD project