ATFA遺伝子の機能分析、病原性熱二形性真菌Penicillium marneffeiのストレス反応

病原性熱二形性真菌であるPenicillium Marneffeiは、免疫不全の患者、特にHIV患者における致命的な全身性疾患であるMarneffeiペニシリア症の原因物質です。成長と生存のために、この真菌は宿主細胞内および内部の環境ストレスに適応する必要があり、この適応には、さまざまな種類のストレス下でのストレスシグナル伝達経路と遺伝子発現の調節が必要です。このレポートでは、BZIP型転写因子をコードする転写因子（ATFA）の活性化転写因子（ATFA）の活性化が特徴付けられました。この遺伝子の機能を決定するために、ATFA同体性変異株は、修正されたスプリットマーカー再結合法を使用して構築されました。変異体株の浸透圧、酸化、熱、UV、細胞壁、細胞膜ストレスなど、さまざまなストレスに対する表現型と感受性を野生型およびATFA補完株と比較しました。結果は、P。marneffeiATFA遺伝子のmRNA発現レベルが42°Cで熱ストレス下で増加したことを実証しました。ATFA変異体は、野生型や補完株よりも濃縮株、メナディオン、ナクル、ソルビトール、カルコール白、イトラコナゾール、UVストレス、39°CのUVストレス、熱ストレスではなく、野生型および補体された株よりも野生型および補体された株よりも濃縮性ドデシル硫酸ナトリウム、アムホテリシンB、およびテルトブチルヒドロペルオキシドに対してより敏感でした。。さらに、マウスおよびヒトマクロファージ感染症後のATFA変異体分生子の回復は、野生型および補完株のそれと比較して有意に減少しました。これらの結果は、ATFA遺伝子が特定のストレス条件下でP. marneffeiによって必要であり、感染の開始中に宿主免疫細胞と戦うために必要である可能性があることを示しています。

Penicillium marneffei, the pathogenic thermal dimorphic fungus is a causative agent of a fatal systemic disease, penicilliosis marneffei, in immunocompromised patients especially HIV patients. For growth and survival, this fungus has to adapt to environmental stresses outside and inside host cells and this adaptation requires stress signaling pathways and regulation of gene expression under various kinds of stresses. In this report, P. marneffei activating transcription factor (atfA) gene encoding bZip-type transcription factor was characterized. To determine functions of this gene, atfA isogenic mutant strain was constructed using the modified split marker recombination method. The phenotypes and susceptibility to varieties of stresses including osmotic, oxidative, heat, UV, cell wall and cell membrane stresses of the mutant strain were compared with the wild type and the atfA complemented strains. Results demonstrated that the mRNA expression level of P. marneffei atfA gene increased under heat stress at 42°C. The atfA mutant was more sensitive to sodium dodecyl sulphate, amphotericin B and tert-butyl hydroperoxide than the wild type and complemented strains but not hydrogen peroxide, menadione, NaCl, sorbitol, calcofluor white, itraconazole, UV stresses and heat stress at 39°C. In addition, recovery of atfA mutant conidia after mouse and human macrophage infections was significantly decreased compared to those of wild type and complemented strains. These results indicated that the atfA gene was required by P. marneffei under specific stress conditions and might be necessary for fighting against host immune cells during the initiation of infection.