Alternative ergosterol biosynthetic pathways confer antifungal drug resistance in the human pathogens within the <i>Mucor</i> species complex
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Mucormycoses are emerging fungal infections caused by a variety of heterogeneous species within the Mucorales order. Among the Mucor species complex, Mucor circinelloides is the most frequently isolated pathogen in mucormycosis patients and despite its clinical significance, there is an absence of established genome manipulation techniques to conduct molecular pathogenesis studies. In this study, we generated a spontaneous uracil auxotrophic strain and developed a genetic transformation procedure to analyze molecular mechanisms conferring antifungal drug resistance. With this new model, phenotypic analyses of gene deletion mutants were conducted to define Erg3 and Erg6a as key biosynthetic enzymes in the M. circinelloides ergosterol pathway. Erg3 is a C-5 sterol desaturase involved in growth, sporulation, virulence, and azole susceptibility. In other fungal pathogens, erg3 mutations confer azole resistance because Erg3 catalyzes the production of a toxic diol upon azole exposure. Surprisingly, M. circinelloides produces only trace amounts of this toxic diol and yet, it is still susceptible to posaconazole and isavuconazole due to alterations in membrane sterol composition. These alterations are severely aggravated by erg3 Δ mutations, resulting in ergosterol depletion and, consequently, hypersusceptibility to azoles. We also identified Erg6a as the main C-24 sterol methyltransferase, whose activity may be partially rescued by the paralogs Erg6b and Erg6c. Loss of Erg6a function diverts ergosterol synthesis to the production of cholesta-type sterols, resulting in resistance to amphotericin B. Our findings suggest that mutations or epimutations causing loss of Erg6 function may arise during human infections, resulting in antifungal drug resistance to first-line treatments against mucormycosis. IMPORTANCE The Mucor species complex comprises a variety of opportunistic pathogens known to cause mucormycosis, a potentially lethal fungal infection with limited therapeutic options. The only effective first-line treatments against mucormycosis consist of liposomal formulations of amphotericin B and the triazoles posaconazole and isavuconazole, all of which target components within the ergosterol biosynthetic pathway. This study uncovered M. circinelloides Erg3 and Erg6a as key enzymes to produce ergosterol, a vital constituent of fungal membranes. Absence of any of those enzymes leads to decreased ergosterol and consequently, resistance to ergosterol-binding polyenes such as amphotericin B. Particularly, losing Erg6a function poses a higher threat as the ergosterol pathway is channeled into alternative sterols similar to cholesterol, which maintain membrane permeability. As a result, erg6a mutants survive within the host and disseminate the infection, indicating that Erg6a deficiency may arise during human infections and confer resistance to the most effective treatment against mucormycoses.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».