Physiological roles of autophagy in commensal and pathogenic C. albicans in host environments

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07125
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 堀江 哲郎 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10508675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀江 朋子 (川俣朋子) 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70435527) ; 那須 優則 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (50130688) ; 小池 麻里 日本歯科大学東京短期大学, その他部局等, 教授(移行) (00234667)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: オートファジー / 病原真菌 / Candida albicans / 代謝 / 分子生物学 / 転写因子

Outline of Annual Research Achievements

我々は、病原真菌Candida albicansのGFP（緑色蛍光タンパク質）によるオートファジーの検出システムを構築し、C. albicansでは栄養に富むYPD培地でも、フラスコバッチ培養すると、糖源の枯渇するタイミングでオートファジーが著しく誘導されることを発見した。
その培養過程において、オートファジー不能株であるatg1株は、野生型と増殖曲線において、ほとんど差は見られないものの、メタボローム解析を行った結果、細胞内の代謝物の成分に顕著な差が認められた。このことはC. albicansではオートファジーが強く働くとともに、その機能を代替する機能が存在することが示唆された。
続いて、野生型とatg1株の増殖時に経時的にサンプリングを行い、RNAseq解析を行った。得られたカウントデータから、edgeRソフトウエアを用いて、野生株とatg株の発現量の差を経時的に調べた。その結果、atg1株では環境応答にかかわる転写因子の発現量が野生型と比べて顕著に変化していることが分かった。これはC. albicansにおいて、オートファジー以外にも、その役割を代替する生体プロセスを持っていることを示唆していると考えられる。加えて、培養中の細胞内の代謝物の変化についてメタボローム解析を用いて、調べた。その結果においても、atg1株では野生型とは顕著に異なる代謝物のプロファイルを示した。現在、膨大なオミクスデータの解析を完了し、論文へ投稿準備中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍により実験データの取得が遅れ、その後のデータ解析と論文発表に遅れが生じたため。

Strategy for Future Research Activity

これまでにRNA-Seq解析により、病原真菌におけるオートファジーの機能を代替する遺伝子発現制御があることを明らかとした。今後はその遺伝子制御メカニズムについて明らかとする。

Causes of Carryover

論文作成が年度内に完了しなかったため、論文投稿費用として確保していた予算が次年度使用額となったため。次年度使用額は論文投稿料および英文校閲の費用として計上している。