A single nucleotide polymorphism uncovers a novel function for the transcription Factor Ace2 during Candida albicans hyphal development

Abstract

Candida albicans es un hongo patógeno invasor importante en los seres humanos. Un factor de virulencia importante es su capacidad para cambiar entre la levadura y formas hifales, y estas formas filamentosas son importantes en la penetración del tejido y la invasión. Una característica común de crecimiento filamentosas es la capacidad de inhibir la separación celular después de citocinesis, aunque se entiende mal cómo se regula este proceso de desarrollo. En C. albicans, la formación de los filamentos durante el crecimiento hifales septina requiere cambios en la dinámica del anillo. En este trabajo estudiamos la relación funcional entre septina y del factor de transcripción Ace2, que controla la expresión de enzimas que catalizan la degradación del tabique. Descubrimos que otra traducción iniciación produce dos isoformas de la ECA2. Mientras Ace2 de longitud completa, Ace2L, influencias septina dinámica en una transcripción de manera independiente en las células hifales, pero no en las células de levadura, el uso de la metionina-55 como el codón de inicio da lugar a As2S, que funciona como el factor de transcripción nuclear necesaria para la expresión de los genes de separación de células. La evidencia genética indica que ace2L influye en la incorporación de la SEP7 septina de septina hifales anillos para evitar la activación inapropiada de separación de células filamentosas durante el crecimiento. Curiosamente, un natural de polimorfismo de nucleótido simple (SNP) presentes en las cepas de C. albicans WO-1 antecedentes y otros C. albicans comensales y aislamientos clínicos genera un codón de parada en el noveno codón de ace2L que imita el fenotipo de células carente de ace2L. Por último, hemos de señalar que Ace y Ace2L2S interactuar con la NDR quinasa Cbk1 y que alterar la actividad de esta quinasa produce un defecto en la septina dinámica similar a la de las células hifales carente de ace2L. Juntos, nuestros hallazgos identifican Ace2L y la NDR quinasa Cbk1 como nuevos elementos del sistema de señalización que modifican la septina ring dinámica en las hifas para permitir la formación de la cadena de células, una característica que parece haber evolucionado en determinados linajes de C. albicans.

Candida albicans is a major invasive fungal pathogen in humans. An important virulence factor is its ability to switch between the yeast and hyphal forms, and these filamentous forms are important in tissue penetration and invasion. A common feature for filamentous growth is the ability to inhibit cell separation after cytokinesis, although it is poorly understood how this process is regulated developmentally. In C. albicans, the formation of filaments during hyphal growth requires changes in septin ring dynamics. In this work, we studied the functional relationship between septins and the transcription factor Ace2, which controls the expression of enzymes that catalyze septum degradation. We found that alternative translation initiation produces two Ace2 isoforms. While full-length Ace2, Ace2L, influences septin dynamics in a transcription-independent manner in hyphal cells but not in yeast cells, the use of methionine-55 as the initiation codon gives rise to Ace2S, which functions as the nuclear transcription factor required for the expression of cell separation genes. Genetic evidence indicates that Ace2L influences the incorporation of the Sep7 septin to hyphal septin rings in order to avoid inappropriate activation of cell separation during filamentous growth. Interestingly, a natural single nucleotide polymorphism (SNP) present in the C. albicans WO-1 background and other C. albicans commensal and clinical isolates generates a stop codon in the ninth codon of Ace2L that mimics the phenotype of cells lacking Ace2L. Finally, we report that Ace2L and Ace2S interact with the NDR kinase Cbk1 and that impairing activity of this kinase results in a defect in septin dynamics similar to that of hyphal cells lacking Ace2L. Together, our findings identify Ace2L and the NDR kinase Cbk1 as new elements of the signaling system that modify septin ring dynamics in hyphae to allow cellchain formation, a feature that appears to have evolved in specific C. albicans lineages