Analysis of the intracellular transport of the host serum cholesterol in pathogenic yeast Candida glabrata

• Project/Area Number: 18J40149
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Bacteriology (including mycology)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 佐藤(岡本) 美智代 千葉大学, 真菌医学研究センター, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: Candida glabrata / ステロール / 病原真菌 / コレステロール / 宿主コレステロール

Outline of Annual Research Achievements

病原性カンジダ種はヒト腸管常在菌であるが、免疫不全患者においては血流に侵襲し、重篤な全身感染を引き起こす。病原真菌カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)は、カンジダ症の治療に頻用されるアゾール系抗真菌薬（エルゴステロールの合成阻害剤）に対して低感受性であるため、易感染患者からの分離頻度が年々増加し問題となっている。低感受性の要因の一つとして、宿主からコレステロールを取り込み、利用する宿主コレステロール取込み機構が挙げられている。本研究では、カンジダ・グラブラータの破壊株ライブラリーを用いたスクリーニングにより、取込まれた宿主コレステロールの細胞内輸送に関与が予想される遺伝子を取得し、その解析を行った。今年度は、特にミトコンドリアのERMES複合体について解析を進めた。
ERMES複合体における宿主コレステロールの挙動を観察するため、mdm12破壊株にコレステロールの蛍光アナログBODIPY(BP)-コレステロールを細胞内に取り込ませ、その局在を蛍光顕微鏡により観察した。野生株では、点状の脂肪滴と思われる部分と細胞膜上にBP-コレステロールの蓄積が観察されたのに対し、mdm12破壊株では、細胞膜上に加え、細胞内の凝集体にも存在していた。この結果から、mdm12破壊株では、細胞膜へのコレステロールの輸送は正常であるのに対し、凝集体へのコレステロールの異常な輸送が生じていることが確認され、ERMES複合体が細胞内宿主コレステロール輸送機構において重要な役割をもつことが示唆された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of the Candida glabrata Transcription Factor CgMar1: Role in Azole Susceptibility (2022)
  • Author(s): Pais Pedro、Galocha Monica、California Raquel、Viana Romeu、Ola Mihaela、Okamoto Michiyo、Chibana Hiroji、Butler Geraldine、Teixeira Miguel C.
  • Journal Title: Journal of Fungi Volume: 8 Issue: 1 Pages: 61-61
  • DOI: 10.3390/jof8010061
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Erg25 Controls Host-Cholesterol Uptake Mediated by Aus1p-Associated Sterol-Rich Membrane Domains in Candida glabrata (2022)
  • Author(s): Okamoto Michiyo、Takahashi-Nakaguchi Azusa、Tejima Kengo、Sasamoto Kaname、Yamaguchi Masashi、Aoyama Toshihiro、Nagi Minoru、Tanabe Kohichi、Miyazaki Yoshitsugu、Nakayama Hironobu、Sasakawa Chihiro、Kajiwara Susumu、Brown Alistair J. P.、Teixeira Miguel C.、Chibana Hiroji
  • Journal Title: Frontiers in Cell and Developmental Biology Volume: 10 Pages: 1-19
  • DOI: 10.3389/fcell.2022.820675
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] From the first touch to biofilm establishment by the human pathogen Candida glabrata: a genome-wide to nanoscale view (2021)
  • Author(s): Cavalheiro Mafalda、Pereira Diana、Formosa-Dague C?cile、Leit?o Carolina、Pais Pedro、Ndlovu Easter、Viana Romeu、Pimenta Andreia I.、Santos Rui、Takahashi-Nakaguchi Azusa、Okamoto Michiyo、Ola Mihaela、Chibana Hiroji、Fialho Ars?nio M.、Butler Geraldine、Dague Etienne、Teixeira Miguel C.
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 4 Issue: 1 Pages: 02412-7
  • DOI: 10.1038/s42003-021-02412-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Functional characteristics of Svl3 and Pam1 that are required for proper cell wall formation in yeast cells (2020)
  • Author(s): Jin Yifan、Okamoto Michiyo、Chibana Hiroji、Liu Guoyu、Gao Xiao‐Dong、Nakanishi Hideki
  • Journal Title: Yeast Volume: 37 Issue: 7-8 Pages: 359-371
  • DOI: 10.1002/yea.3502
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A new regulator in the crossroads of oxidative stress resistance and virulence in Candida glabrata: The transcription factor CgTog1 (2020)
  • Author(s): Pais Pedro、Vagueiro Susana、Mil-Homens Dalila、Pimenta Andreia I.、Viana Romeu、Okamoto Michiyo、Chibana Hiroji、Fialho Ars?nio M.、Teixeira Miguel C.
  • Journal Title: Virulence Volume: 11 Issue: 1 Pages: 1522-1538
  • DOI: 10.1080/21505594.2020.1839231
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Sandwich freezing device for rapid freezing of viruses, bacteria, yeast, cultured cells and animal and human tissues in electron microscopy (2020)
  • Author(s): Yamaguchi Masashi、Taguchi Masaki、Uematsu Katsuyuki、Takahashi-Nakaguchi Azusa、Sato-Okamoto Michiyo、Chibana Hiroji
  • Journal Title: Microscopy Volume: 70 Issue: 2 Pages: 215-223
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfaa049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deletion of CDR1 reveals redox regulation of pleiotropic drug resistance in Candida glabrata. (2020)
  • Author(s): Galkina KV, Okamoto M, Chibana H, Knorre DA, Kajiwara S.
  • Journal Title: Biochimie Volume: 170 Pages: 49-56
  • DOI: 10.1016/j.biochi.2019.12.002
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Screening the Drug:H+ Antiporter Family for a Role in Biofilm Formation in Candida glabrata (2020)
  • Author(s): Santos Rui、Cavalheiro Mafalda、Costa Catarina、Takahashi-Nakaguchi Azusa、Okamoto Michiyo、Chibana Hiroji、Teixeira Miguel C.
  • Journal Title: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology Volume: 10 Pages: 00029-00029
  • DOI: 10.3389/fcimb.2020.00029
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 病原性酵母Candida glabrataにおけるErg25pの脂質ドメインへの関与 (2021)
  • Author(s): 佐藤（岡本）美智代、高橋梓、笹本要、山口正視、 手島健吾、 梶原将、知花博治
  • Organizer: 酵母遺伝学フォーラム第54回研究報告会
• [Presentation] Erg25pは病原性酵母Candida glabrataのコレステロール取込み機構に必要である (2021)
  • Author(s): 佐藤（岡本）美智代、高橋梓、笹本要、山口正視、手島健吾、青山俊弘、名木稔、田辺公一、中山浩伸、宮崎義満、梶原将、知花博治
  • Organizer: 第65回日本医真菌学会
• [Presentation] エルゴステロール合成酵素Erg25pは病原性酵母Candida glabrataの宿主コレステロール取り込み機構に必要である (2020)
  • Author(s): 佐藤（岡本）美智代
  • Organizer: 第53回酵母遺伝学フォーラム
• [Presentation] Erg25p は病原性酵母カンジダ・グラブラータの宿主コレステロール取り込み 機構に必要である (2019)
  • Author(s): 佐藤（岡本）美智代、高橋梓、手島健吾、笹本要、山口正視、梶原将、知花博治
  • Organizer: 第63 回日本医真菌学会