Characterization of Antioxidant Gene Deficient Strains in Candida albicans

Abstract

Candida albican는 면역능력이 저하된 숙주에서 생명을 위협하는 전신감염을 야기하는 기회 감염성 병원체이다. 이전에 우리는 Candida albicans 의 효모형과 균사체형의 단백질 비교 분석에 의해 병원성인 균사체형에서 다르게 발현되는 몇 가지 단백질을 동정하였다. 그 중 하나인 Thiol-Specific Antioxidant (TSA1)는 항산화제의 역할을 하고, H₂O₂ 및 병원성 요인으로 예상되는 여러 요인들의 독성물질들로부터 호기성 생물체를 보호한다. PRX1 또한 TSA1 와 마찬가지로, 항산화제 역할을 한다. 이번 연구에서는 유전자 증폭기술로 제조된 카세트를 이용하여 캔디다 알비칸스 TSA1 결실 변이종에서 PRX1 유전자가 결실된 CaTSA1/PRX1 의 변이종을 제작하여, TSA1과 PRX1 유전자의 상관관계를 알아보고자 하였다. Northern과 Western 분석은 PRX1 유전자의 전사와 단백질의 생산은 제거된 개수에 비례하여 줄어들고, 2개가 모두 없어진 돌연변이에서는 완전히 제거되는 것을 볼 수 있었다. CaTSA1/PRX1의 결실 변이종은 야생형 균주와 비교해 봤을 때, 비산화적 상황에서는 별다른 차이를 보이지 않았지만 산화 스트레스 상황에서는 생장률이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, TSA1, PRX1 유전자가 각각 결실된 돌연변이 균주와 이 두 유전자가 모두 결실된 TSA1/PRX1 균주를 산화 스트레스 상황하에서 야생형 균주와 생장률과 민감도를 비교해보니 TSA1, TSA1/PRX1, PRX1 결실 변이종이 야생형 균주보다 민감한 것을 알 수 있었다.;Candida albicans is an opportunistic pathogen that causes life-threatening systemic infection in immunocompromised host. Previously, several proteins were identified that are differentially expressed in pathogenic hyphae by comparing protein profiles of yeast and hyphae of Candida albicans. One of them, thiol specific antioxidant1 (TSA1) plays a key role as an antioxidant, protecting aerobic organism from the toxic effects of hydrogen peroxide. Peroxiredoxins (Prxs) are a new and expanding family of thiol-specific antioxidant proteins. Prxs exert their protective antioxidant role in cells through their peroxidase activity, such as hydrogen peroxide. In this study, using PCR-directed disruption cassettes CaTSA1/PRX1 double null mutant was constructed to examine the functional relationship of TSA1 and PRX1. Northern and Western analyses showed that both transcript and protein product of CaPRX1 decreased proportionally to the disrupted copy number and were completely absent in the null mutant, indicating that PRX1 copies are equally functioned at the transcriptional level. Phenotypic analysis experiments revealed, under oxidative stress condition, antioxidant genes deficient strains were more sensitive to H₂O₂ compare with wild type strain.