Transporteurs lipidiques dans la morphogenèse du champignon pathogène opportuniste de l’Homme Candida albicans

Lipid transporters in the morphogenesis of the opportunistic human fungal pathogen Candida albicans

• Auteur / Autrice : Miguel Angel Basante-Bedoya
• Direction : Martine Bassilana
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 10/12/2021
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Côte d’Azur (2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie Valrose (Nice)
• Jury : Président / Présidente : Robert Arkowitz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robert Arkowitz, James Konopka, Derek McCusker, Guillaume Drin, Catherine L. Jackson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : James Konopka, Derek McCusker

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lipides

Phospholipides

Candida albicans

Mots clés libres

Candida albicans

Croissance invasive

Croissance polarisée

Transporteurs lipidiques

Flippases

Phospholipides

Candida albicans

Invasive growth

Polarized growth

Lipid transporters

Flippases

Phospholipids

Résumé

Candida albicans est un champignon pathogène opportuniste de l'homme qui peut causer des infections superficielles ou systémiques; sa capacité à passer d'une forme ovoïde à une forme filamenteuse est associée à sa virulence. Pendant cette croissance filamenteuse hautement polarisée, une accumulation de vésicules (Spitzenkörper), caractéristique des champignons filamenteux, ainsi qu'une distribution enrichie de lipides, tels que l'ergostérol, les dérivés phosphorylés du phosphatidylinositol (PI(4)P, PI(4,5)P2) et la phosphatidylsérine (PS) est observée à l'apex des filaments. Cependant, l'importance de l'asymétrie de ces lipides dans la bicouche membranaire est méconnue. Les flippases (P4-ATPases) transportent les lipides à travers la bicouche membranaire pour générer et maintenir son asymétrie. C. albicans a 5 flippases, incluant Drs2 qui est critique pour la croissance filamenteuse et la distribution de phosphatidylsérine (PS). De plus, un mutant de délétion drs2 est hypersensible au fluconazole et au cuivre et nous montrons ici qu’un tel mutant est aussi critique à la virulence dans un modèle murin d'infection systémique. Pour préciser le rôle de Drs2 pendant la croissance filamenteuse de C. albicans, nous avons étudié la distribution de cette ATPase, ainsi que celle de lipides et régulateurs clés, pendant l'initiation et le maintien de ce processus de croissance. Nous avons également caractérisé des mutants ponctuels de Drs2, analogues à ceux altérés pour le transport de PS chez S. cerevisiae. De plus, nous avons examiné l’importance d'autres flippases, telles que Dnf1-3, dans la croissance filamenteuse invasive ainsi que le rôle de transporteurs de lipides appartenant à la famille des « oxysterol binding protein » (Osh). Nos résultats indiquent que Drs2 joue un rôle unique dans le maintien de la croissance filamenteuse de C. albicans, qui paraît particulièrement critique après la formation du premier septum, et indiquent qu’une interaction entre Drs2 et Osh4, via PI(4)P, joue un rôle essentiel pour la croissance filamenteuse.

Candida albicans is a human opportunistic fungal pathogen that can cause superficial or systemic infections; its ability to change from an ovoid to a filamentous form is associated with its virulence. During this highly polarized filamentous growth, an accumulation of vesicles (Spitzenkörper), characteristic of filamentous fungi, as well as a polarized distribution of lipids, such as ergosterol, phosphorylated derivatives of phosphatidylinositol (PI(4)P, PI(4,5)P2) and phosphatidylserine (PS) is observed at the apex of filaments. However, the importance of the asymmetry of these lipids in the membrane bilayer is not completely understood. Flippases (P4-ATPases) transport lipids across the membrane bilayer to generate and maintain its asymmetry. C. albicans has 5 flippases, including Drs2 which is critical for filamentous growth and phosphatidylserine (PS) distribution. Furthermore, a drs2 deletion mutant is hypersensitive to fluconazole and copper. We show here that such a mutant is also critical to virulence in a mouse model of systemic infection. To clarify the role of Drs2 during C. albicans filamentous growth, we studied the distribution of this ATPase, as well as that of key lipids and regulators, during the initiation and maintenance of this growth process. We also characterized point mutants of Drs2, analogous to those altered for PS transport in S. cerevisiae. In addition, we examined the importance of other flippases, such as Dnf1-3, in invasive growth and the role of lipid transporters belonging to the oxysterol binding protein (Osh) family. Our results indicate in particular that Drs2 plays a unique role in the maintenance of invasive filamentous growth of C. albicans, which appears to be more critical after the first septum formation, and that an interaction between Drs2 and Osh4, via PI(4)P, plays an essential role during invasive filamentous growth.