Role of the Cek1 and Cek2 kinases within the MAPK signalling network of the fungal pathogen "Candida albicans"

Resumen

El microorganismo Candida albicans es un hongo eucariota diploide, polimórfico, capaz de crecer como levadura, hifa, pseudohifa y clamidospora, y un patógeno oportunista. Las infecciones causadas por C. albicans son normalmente de origen endógeno, ya que habita como comensal en el trato gastrointestinal y urogenital, pudiendo producir una infección sistémica caso las defensas del hospedador se vean comprometidas. La adaptación a cambios ambientales mediada por cascadas de señalización constituye una característica importante en la patogénesis de C. albicans. Nuestro grupo ha contribuido a la identificación y caracterización de las rutas de transducción de señales mediadas por quinasas tipo MAP (Mitogen Activated Proteins) en este organismo. La ruta HOG media adaptación a estrés osmótico y oxidativo, mientras que la ruta Mkc1 interviene en la formación de biopelículas y en la integridad celular. La ruta mediada por la quinasa Cek1 está implicada en la construcción de una pared celular estable en este hongo. Por fin, la MAP quinasa Cek2 está implicada en el apareamiento de C. albicans y comparte el mismo modulo central de señalización con la quinasa Cek1.En este trabajo hemos abordado la función de Cek2 en el crecimiento vegetativo. Al igual que ocurre con mutantes cek1, la deleción de CEK2 genera sensibilidad a compuestos que afectan la integridad celular de la pared fúngica como el rojo Congo y tunicamicina, y a una mayor exposición de beta glucano. Además, Cek2 puede ser fosforilado en respuesta a zimoliasa, tunicamicina e en la reanudación del crecimiento vía Sho1, Msb2, Ste11 y Hst7, pero de una forma independiente de Cek1. Sin embargo, el papel de Cek2 no es redundante al de Cek1 ya que el fenotipo de cek2 es más atenuado que el de cek1 (salvo en la exposición de beta-glucano) y la ausencia de CEK2 no afecta la resistencia de hog1 a rojo Congo o su sensibilidad a estrés osmótico, al contrario de CEK1. Cek2 posee una actividad transcripcional que depende de su actividad bioquímica y que se ve aumentada por la fusión con el tracto de poliglutaminas (poli-Q) característico de Cek1. Esta región de poli-Qs no interfiere en la activación de Cek1 o Cek2 pero parece influir en su fenotipo en rojo Congo y tunicamicina. Tanto Cek1 como Cek2 parecen estar implicados en la homeostasis del hierro pero a penas cek1 (y mkc1) presenta defectos en el daño epitelial, no asociado a una menor invasión o adhesión. Al contrario de cek1 que presenta defectos en la invasión en medio sólido (incrementados por la deleción de MKC1) y en el crecimiento hifal, Cek2 parece tener un efecto represor de la filamentación y de la formación de clamidosporas.En este trabajo hemos además obtenido una cepa defectiva en las cuatro MAP quinasas de C. albicans. Esta cepa (cek1 cek2 mkc1 hog1) es viable y no presenta defectos substanciales en la ausencia de estrés pero es altamente sensible a la muerte mediada por macrófagos y a estrés osmótico y oxidativo. También hemos implicado estas MAP quinasas en la transición white-opaque de C. albicans (posiblemente Hog1 tiene un efecto represor sobre este proceso) y en la regulación del ciclo celular