Metal Chelation as a Powerful Strategy to Probe Cellular Circuitry Governing Fungal Drug Resistance and Morphogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Fungal pathogens have evolved diverse strategies to sense host-relevant cues and coordinate cellular responses, which enable virulence and drug resistance. Defining circuitry controlling these traits opens new opportunities for chemical diversity in therapeutics, as the cognate inhibitors are rarely explored by conventional screening approaches. This has great potential to address the pressing need for new therapeutic strategies for invasive fungal infections, which have a staggering impact on human health. To explore this approach, we focused on a leading human fungal pathogen, Candida albicans, and screened 1,280 pharmacologically active compounds to identify those that potentiate the activity of echinocandins, which are front-line therapeutics that target fungal cell wall synthesis. We identified 19 compounds that enhance activity of the echinocandin caspofungin against an echinocandin-resistant clinical isolate, with the broad-spectrum chelator DTPA demonstrating the greatest synergistic activity. We found that DTPA increases susceptibility to echinocandins via chelation of magnesium. Whole genome sequencing of mutants resistant to the combination of DTPA and caspofungin identified mutations in the histidine kinase gene NIK1 that confer resistance to the combination. Functional analyses demonstrated that DTPA activates the mitogen-activated protein kinase Hog1, and that NIK1 mutations block Hog1 activation in response to both caspofungin and DTPA. The combination has therapeutic relevance as DTPA enhanced the efficacy of caspofungin in a mouse model of echinocandin-resistant candidiasis. We found that DTPA not only reduces drug resistance but also modulates morphogenesis, a key virulence trait that is normally regulated by environmental cues. DTPA induced filamentation via depletion of zinc, in a manner that is contingent upon Ras1-PKA signaling, as well as the transcription factors Brg1 and Rob1. Thus, we establish a new mechanism by which metal chelation modulates morphogenetic circuitry and echinocandin resistance, and illuminate a novel facet to metal homeostasis at the host-pathogen interface, with broad therapeutic potential.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».