カンジダアルビカンスのエピジェネティックな細胞運命は、スーパーエンハンサーのような要素に作用する転写因子凝縮物によって制御されます

真核生物の細胞の同一性は、細胞型特異的な遺伝子発現を定義する転写制御ネットワークによって制御されます。日和見真菌病原体カンジダ・アルビカンスでは、転写制御ネットワークが、異なる宿主相互作用を示す「白色」と「不透明」という 2 つの細胞状態間のエピジェネティックな切り替えを制御します。本研究では、細胞のアイデンティティを制御する転写因子（TF）に、液液分離と相分離した凝縮物の形成を可能にするプリオン様ドメイン（PrLD）が含まれていることを明らかにしました。単一の DNA 分子で観察されるように、複数の白不透明な TF が集合して複雑な凝縮物を形成することがあります。さらに、PrLD 間の異型相互作用は、生きた真核細胞内の合成部位での多因子凝縮物の集合をサポートします。Wor1 TF の変異により、PrLD の酸性残基の置換により、生細胞内で他の TF を相分離して共動員する能力、および C. albicans の細胞運命決定における機能がブロックされることが明らかになりました。これらの研究を総合すると、PrLD が真菌細胞のアイデンティティを制御する TF 複合体の構築をサポートし、哺乳動物の細胞運命を調節する「スーパーエンハンサー」との類似点を強調していることが明らかになりました。

Cell identity in eukaryotes is controlled by transcriptional regulatory networks that define cell-type-specific gene expression. In the opportunistic fungal pathogen Candida albicans, transcriptional regulatory networks regulate epigenetic switching between two alternative cell states, 'white' and 'opaque', that exhibit distinct host interactions. In the present study, we reveal that the transcription factors (TFs) regulating cell identity contain prion-like domains (PrLDs) that enable liquid-liquid demixing and the formation of phase-separated condensates. Multiple white-opaque TFs can co-assemble into complex condensates as observed on single DNA molecules. Moreover, heterotypic interactions between PrLDs support the assembly of multifactorial condensates at a synthetic locus within live eukaryotic cells. Mutation of the Wor1 TF revealed that substitution of acidic residues in the PrLD blocked its ability to phase separate and co-recruit other TFs in live cells, as well as its function in C. albicans cell fate determination. Together, these studies reveal that PrLDs support the assembly of TF complexes that control fungal cell identity and highlight parallels with the 'super-enhancers' that regulate mammalian cell fate.