Identification of differentially expressed proteins by 2D analysis in Candida albicans

Abstract

Candida albicans is a dimorphic fungus that can grow either as yeast or as hyphae. The hyphae may be required for tissue penetration and therefore may have a role in pathogenesis. To identify the proteins related with morphological transition, the protein profiles of the whole extracts and the cell wall fractions from yeast and hyphae were examined using 2-D PAGE. Approximately 800 protein spots were separated reproducibly by silver staining. When differences of the two phases were analyzed, fifteen proteins were increased and twelve proteins were newly appeared in hyphae. Some proteins of them were identified by peptide mass fingerprints and database search. The increased proteins were vacuolar aspartate peptidase, thiol-specific antioxidant, and putative heat shock protein whereas the newly appeared proteins were pH regulated antigen, pH responsive protein, and ATPase beta subunit. It was previously reported that pH regulated antigen and pH responsive protein function indirectly in hyphae formation. But the function of the rest has been not yet unknown in C. albicans. To exclude the change of the protein expression by the environmental change, whole extracts of various morphogenesis-deficient mutants (tup1, cph1, efg1, efg1/cph1 ) and LPC-treated cells were also analyzed. Using this approach, two hyphae-specific proteins and some proteins which function in hyphae formation under the specific environment were obtained.;Candida albicans는 효모형이나 균사체로 자랄 수 있는 이형 곰팡이다. 그 중 균사체는 조직으로 침투하는데 필요하며 따라서 병원성 기작에 중요한 역할을 할 수 있다. 이 실험에서는 형태 전환에 관련된 단백질들을 동정하기 위해서 효모형과 균사체형의 전체 단백질과 세포벽 단백질들을 이차원적 전기영동에 의해서 분석하였다. 대략 800개의 단백질들이 은 염색에 의해 재현성 있게 분리되었다. 두 형태의 차이점들이 비교되었을 때 균사체형에서 15개의 단백질들의 발현이 증가하고 12개의 단백질들이 새로이 합성되었다. 그것들 중 일부 단백질들은 펩티드 질량 분석과 데이터 베이스 검색에 의해 동정되었다. 증가된 단백질들은 vacuolar aspartate peptidase, thiol-specific antioxidant, 잠정적인 heat shock protein들이었다. 반면에 새로이 나타난 단백질들은 pH regulated antigen, pH regulated protein, ATPase beta subunit이었다. 이들 중 pH regulated antigen과 pH regulated protein은 균사체를 형성하는 데에 간접적으로 기능을 한다고 이미 보고 되었다. 그러나 나머지 단백질들의 Candida albicans에서의 기능은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 또한 환경의 변화로 인한 단백질 발현의 변화를 배제하기 위해 형태 형성에 결함이 있는 다양한 돌연변이주들과 LPC 첨가에 의해 형태 분화가 억제된 세포들의 전체 단백질들이 분석되었다. 이러한 접근으로 균사체에 특이적인 두 개의 단백질과 특정 환경 하에서 균사체를 형성하는데 작용하는 일부 단백질들이 확인되었다.