@article{AllertFoersterSvenssonetal.2018,
  author    = {Allert, Stefanie and F{\"o}rster, Toni M. and Svensson, Carl-Magnus and Richardson, Jonathan P. and Pawlik, Tony and Hebecker, Betty and Rudolphi, Sven and Juraschitz, Marc and Schaller, Martin and Blagojevic, Mariana and Morschh{\"a}user, Joachim and Figge, Marc Thilo and Jacobsen, Ilse D. and Naglik, Julian R. and Kasper, Lydia and Mogavero, Selene and Hube, Bernhard},
  title     = {\(Candida\) \(albicans\)-Induced Epithelial Damage Mediates Translocation through Intestinal Barriers},
  series = {mBio},
  volume    = {9},
  journal   = {mBio},
  number    = {3},
  doi       = {10.1128/mBio.00915-18},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-221084},
  pages     = {1-20},
  year      = {2018},
  abstract  = {Life-threatening systemic infections often occur due to the translocation of pathogens across the gut barrier and into the bloodstream. While the microbial and host mechanisms permitting bacterial gut translocation are well characterized, these mechanisms are still unclear for fungal pathogens such as Candida albicans, a leading cause of nosocomial fungal bloodstream infections. In this study, we dissected the cellular mechanisms of translocation of C. albicans across intestinal epithelia in vitro and identified fungal genes associated with this process. We show that fungal translocation is a dynamic process initiated by invasion and followed by cellular damage and loss of epithelial integrity. A screen of >2,000 C. albicans deletion mutants identified genes required for cellular damage of and translocation across enterocytes. Correlation analysis suggests that hypha formation, barrier damage above a minimum threshold level, and a decreased epithelial integrity are required for efficient fungal translocation. Translocation occurs predominantly via a transcellular route, which is associated with fungus-induced necrotic epithelial damage, but not apoptotic cell death. The cytolytic peptide toxin of C. albicans, candidalysin, was found to be essential for damage of enterocytes and was a key factor in subsequent fungal translocation, suggesting that transcellular translocation of C. albicans through intestinal layers is mediated by candidalysin. However, fungal invasion and low-level translocation can also occur via non-transcellular routes in a candidalysin-independent manner. This is the first study showing translocation of a human-pathogenic fungus across the intestinal barrier being mediated by a peptide toxin. IMPORTANCE Candida albicans, usually a harmless fungus colonizing human mucosae, can cause lethal bloodstream infections when it manages to translocate across the intestinal epithelium. This can result from antibiotic treatment, immune dysfunction, or intestinal damage (e.g., during surgery). However, fungal processes may also contribute. In this study, we investigated the translocation process of C. albicans using in vitro cell culture models. Translocation occurs as a stepwise process starting with invasion, followed by epithelial damage and loss of epithelial integrity. The ability to secrete candidalysin, a peptide toxin deriving from the hyphal protein Ece1, is key: C. albicans hyphae, secreting candidalysin, take advantage of a necrotic weakened epithelium to translocate through the intestinal layer.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bader2005,
  author    = {Bader, Teresa Anna},
  title     = {Funktionelle Analysen virulenzrelevanter und essentieller Gene in Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12894},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Bedeutung von Mykosen hat wegen der wachsenden Zahl immunsupprimierter Patienten in den letzten Jahren immer mehr zugenommen. Diese erkranken h{\"a}ufig an oberfl{\"a}chlichen sowie lebensbedrohlichen systemischen Infektionen mit dem opportunistisch humanpathogenen Hefepilz Candida albicans, da der Keim, der oftmals als harmloser Kommensale auf den Schleimh{\"a}uten im Gastrointestinaltrakt gesunder Menschen vorkommt, vom geschw{\"a}chten Immunsystem nicht mehr in Schach gehalten werden kann. In dieser Arbeit sollten bestimmte Gene von C. albicans, die in anderen Organismen als essentiell f{\"u}r deren Lebensf{\"a}higkeit bzw. Virulenz beschrieben wurden, als potentielle Zielstrukturen f{\"u}r die Entwicklung neuer Antimykotika charakterisiert werden. Das CMP1-Gen kodiert f{\"u}r die katalytische Untereinheit der konservierten Calcium/Calmodulin-abh{\"a}ngigen Phosphatase Calcineurin, die in der B{\"a}ckerhefe Saccharomyces cerevisiae und in anderen Organismen verschiedene physiologische Prozesse reguliert und essentiell f{\"u}r die Virulenz des pathogenen Hefepilzes Cryptococcus neoformans ist. Um die Bedeutung von Calcineurin f{\"u}r das {\"U}berleben und die Virulenz von C. albicans zu untersuchen, wurden homozygote cmp1 knock-out-Mutanten sowohl in einem auxotrophen C. albicans-Laborstamm als auch, mit Hilfe eines neuen dominanten Selektionsmarkers, in einem prototrophen Wildstamm hergestellt. Die Mutanten erwiesen sich als hypersensitiv gegen{\"u}ber Natrium, Calcium, Mangan und Lithium sowie gegen{\"u}ber alkalischem pH-Wert. Dar{\"u}ber hinaus konnten die mutierten Zellen Membranstreß, der durch SDS- oder Fluconazol-Zugabe verursacht wurde, nicht tolerieren und waren unter diesen Bedingungen stark in ihrem Wachstum gehemmt. Andere wichtige Virulenzeigenschaften wie die Toleranz gegen{\"u}ber Wirts-K{\"o}rpertemperatur und die F{\"a}higkeit zur Hyphenbildung zeigten sich durch die CMP1-Deletion in vitro nicht beeintr{\"a}chtigt. Dennoch machte die Anwendung eines murinen Modells einer systemischen Candidose in vivo deutlich, daß die Mutanten sehr stark in ihrer Virulenz attenuiert waren. Der Virulenzdefekt war vermutlich zumindest zum Teil dadurch bedingt, daß die Calcineurin-defizienten Zellen im Gegensatz zum Wildtyp in humanem Serum nicht wachsen konnten und deshalb m{\"o}glicherweise schlechter {\"u}ber die Blutbahn disseminieren konnten. Außer Calcineurin wurden in Kooperation mit einem Industriepartner drei weitere Gene, YML127, YPR143, und YML93, die in S. cerevisiae als essentiell beschrieben wurden und die keine signifikanten Homologien zu Vertebraten-Genen aufwiesen, in der C. albicans-Genomsequenz identifiziert und auf ihre Eignung als potentielle Targets hin untersucht. Die Funktion dieser Gene war zu Beginn dieser Arbeit unbekannt; vor kurzem wurde jedoch gezeigt, daß sie in S. cerevisiae eine Rolle beim Chromatin-Remodeling bzw. bei der rRNA-Prozessierung haben. Nachdem sich alle Gene auch in C. albicans als essentiell herausgestellt hatten, wurden konditional letale Mutanten hergestellt, in denen die Gene durch induzierbare Deletion mit Hilfe der site-spezifischen Rekombinase FLP aus dem Genom entfernt wurden. Dadurch wurde eine Population von Nullmutanten erhalten, in denen der terminale Ph{\"a}notyp der Gendeletion analysiert werden konnte. Die funktionelle Analyse des YML127 (RSC9) Gens wies darauf hin, daß es in C. albicans eine {\"a}hnliche Funktion hat wie in der B{\"a}ckerhefe, in der das Rsc9-Protein ein Bestandteil des RSC-Protein-Komplexes ist, der die Struktur des Chromatins in Abh{\"a}ngigkeit von Zellzyklus und Umweltbedingungen umorganisiert und damit die Aktivit{\"a}t von Genen steuert. Mit Hilfe eines HA-Epitop markierten YML127-Gens konnte das Genprodukt im Zellkern von C. albicans lokalisiert werden. Die C. albicans yml127-Nullmutanten produzierten verl{\"a}ngerte, mehrfach knospende Zellen, was einen Verlust der Koordination zwischen Mitose und Zytokinese vermuten ließ. Die beiden Gene YPR143 und YML93 (UTP14) scheinen wie ihre homologen Vertreter in S. cerevisiae an der Prozessierung der ribosomalen RNA beteiligt zu sein. Heterozygote Mutanten wiesen eine Haploinsuffizienz auf, die sich in einer erh{\"o}hten Suszeptibilit{\"a}t gegen{\"u}ber Hemmstoffen der rRNA-Synthese und der Ribosomenaktivit{\"a}t zeigte, und in den induzierten Nullmutanten akkumulierten Vorstufen der reifen rRNAs. In beiden F{\"a}llen f{\"u}hrte die Gendeletion zu Anomalien im Zellzyklus; die ypr143-Mutanten wiesen eine vergr{\"o}ßerte unf{\"o}rmige Zellmorphologie auf, und die yml93-Mutanten bildeten große, rundliche Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit erlauben nicht nur wichtige Einblicke in die Funktion der untersuchten Gene in essentiellen zellul{\"a}ren Prozessen, sondern zeigen auch deren Bedeutung f{\"u}r die Virulenz bzw. f{\"u}r das {\"U}berleben des humanpathogenen Hefepilzes C. albicans. Die entsprechenden Genprodukte sollten sich deshalb prinzipiell als Angriffspunkte f{\"u}r die Entwicklung neuer antimykotischer Medikamente eignen.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bergfeld2018,
  author    = {Bergfeld, Arne},
  title     = {Das pH-regulierte Protein 1 (Pra1) von \(Candida\) \(albicans\) moduliert CD4\(^+\) T-Zell-Antworten der Maus in vitro durch direkte Bindung an die T-Zell-Oberfl{\"a}che},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169716},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Infektionen durch C. albicans auf den Schleimh{\"a}uten sind eine h{\"a}ufige Erkrankung bei Patienten mit einer Schw{\"a}chung der T-Zellimmunit{\"a}t. Blutstrominfektionen mit der Hefe C. albicans (Candid{\"a}mie) stellen, vor allem bei Patienten auf Intensivstationen, eine nach wie vor bedrohliche Komplikation mit hoher Letalit{\"a}t dar. Das pH-regulierte Antigen 1 (Pra1) ist ein Protein, das von C. albicans produziert wird, auf der Oberfl{\"a}che des Pilzes gebunden vorkommt und auch vom Pilz in den {\"U}berstand sezerniert wird. Im humanen System bindet das Protein an T-Zellen an das Oberfl{\"a}chenprotein CD46. Es ist des Weiteren bekannt, dass das Pra1 an bestimmte Immunzellen der Maus (Monozyten und Phagozyten) binden kann. Eine Bindung an T-Zellen der Maus ist bisher nicht beschrieben. Eine genaue Charakterisierung der Interaktion von Pra1 mit Immunzellen der Maus ist interessant, da die Maus als biologischer Modellorganismus zur Erforschung der Infektion mit C. albicans dient. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass rekombinantes Pra1 (rPra1) auch an Maus-CD4+ T-Zellen binden kann. Es wurden Einflussfaktoren auf die gefundene Bindung von Pra1 an CD4+ T- Zellen gesucht. Als ein Einflussfaktor wurde Zink identifiziert. Pra1 kann an freies Zink binden und durch Zugabe von ZnCl2 w{\"a}hrend der Inkubation von Pra1 mit T-Zellen kann das Signal von gebundenem Pra1 an CD4+ T-Zellen erh{\"o}ht werden. Aspf2, ein Protein aus Aspergillus fumigatus mit großer Homologie zu Pra1, kann nicht an diese Zellen binden. Im in-vivo-Experiment mit Tieren, die mit C. albicans infiziert wurden, konnte kein wildtypisches sezerniertes Pra1 gebunden an T-Zellen nachgewiesen werden. Zellkultur{\"u}berst{\"a}nde von C. albicans zeigten nach Inkubation in vitro mit T-Zellen ein Signal f{\"u}r gebundenes Pra1 an CD4+ T-Zellen. Die Bindungskinetik von Pra1 an T-Zellen zeigte eine {\"u}ber die Zeit der Inkubation konstante Zunahme des Signals von zellgebundenem rPra1 an CD4+ T-Zellen. In der off-Kinetik fand sich eine Abnahme des Signals {\"u}ber die Zeit bis an die Grenze der Nachweisbarkeit. Der Bindungspartner von Pra1 auf T-Zellen konnte nicht identifiziert werden. Die strukturell und funktionell verwandten Oberfl{\"a}chenproteine Crry, CD59a und CD55 wurden auf Bindungsf{\"a}higkeit an T-Zellen in entsprechenden Knockout- M{\"a}usen getestet, konnten jedoch als Rezeptor f{\"u}r Pra1 ausgeschlossen werden. Durch die Bindung von sezerniertem Pra1 an neutrophile Granulozyten wird die F{\"a}higkeit dieser Zellen zur Phagozytose eingeschr{\"a}nkt. Die Bindung von Pra1 an CD4+ T-Zellen f{\"u}hrt zur Kostimulation der T-Zellen, also zur verst{\"a}rkten Zellaktivierung und Proliferation. Durch die Zugabe von 10 μM Zinkchlorid wird die kostimulatorische Aktivit{\"a}t von Pra1 verst{\"a}rkt. W{\"a}hrend der Zellaktivierung von Effektor-Memory-CD4+ T-Zellen reduziert rPra1 die Sekretion von IFN-γ. Diese Reduktion von IFN-γ-produzierenden Zellen entsteht nicht durch einen Einfluss von Pra1 w{\"a}hrend der Zellaktivierung von naiven CD4+ T-Zellen zu Th1-Zellen und auch nicht durch die Ausl{\"o}sung von Apoptose in IFN-γ-produzierenden Th1-Zellen. Die Bindung von Pra1 an CD4+- T-Zellen, die {\"u}ber den T-Zell-Rezeptor aktiviert werden, reduziert in vitro die Sekretion des Zytokins. Zus{\"a}tzlich werden weitere Zytokine in ihrer sezernierten Menge reduziert wie IL-2 und TNF-α.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {de}
}
@article{BergfeldDasariWerneretal.2017,
  author    = {Bergfeld, Arne and Dasari, Prasad and Werner, Sandra and Hughes, Timothy R. and Song, Wen-Chao and Hortschansky, Peter and Brakhage, Axel A. and H{\"u}nig, Thomas and Zipfel, Peter F. and Beyersdorf, Niklas},
  title     = {Direct binding of the pH-regulated Protein 1 (Pra1) from Candida albicans inhibits cytokine secretion by mouse CD4\(^{+}\) T cells},
  series = {Frontiers in Microbiology},
  volume    = {8},
  journal   = {Frontiers in Microbiology},
  number    = {844},
  doi       = {10.3389/fmicb.2017.00844},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158274},
  year      = {2017},
  abstract  = {Opportunistic infections with the saprophytic yeast Candida albicans are a major cause of morbidity in immunocompromised patients. While the interaction of cells and molecules of innate immunity with C. albicans has been studied to great depth, comparatively little is known about the modulation of adaptive immunity by C. albicans. In particular, direct interaction of proteins secreted by C. albicans with CD4\(^{+}\) T cells has not been studied in detail. In a first screening approach, we identified the pH-regulated antigen 1 (Pra1) as a molecule capable of directly binding to mouse CD4\(^{+}\) T cells in vitro. Binding of Pra1 to the T cell surface was enhanced by extracellular Zn\(^{2+}\) ions which Pra1 is known to scavenge from the host in order to supply the fungus with Zn\(^{2+}\). In vitro stimulation assays using highly purified mouse CD4\(^{+}\) T cells showed that Pra1 increased proliferation of CD4\(^{+}\) T cells in the presence of plate-bound anti-CD3 monoclonal antibody. In contrast, secretion of effector cytokines such as IFNγ and TNF by CD4\(^{+}\) T cells upon anti-CD3/ anti-CD28 mAb as well as cognate antigen stimulation was reduced in the presence of Pra1. By secreting Pra1 C. albicans, thus, directly modulates and partially controls CD4\(^{+}\) T cell responses as shown in our in vitro assays.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Biswas2005,
  author    = {Biswas, Kajal},
  title     = {Analysis of Nitrogen starvation induced filamentous growth and characterization of putative essential genes in the human fungal pathogen, Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11554},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {1. Zusammenfassung Candida albicans ist ein opportunistisch pathogener Hefepilz, der sowohl oberfl{\"a}chliche Infektionen der Schleimhaut als auch lebensbedrohliche systemische Infektionen hervorrufen kann. Obwohl die F{\"a}higkeit von C.albicans Infektionen auszul{\"o}sen weitgehend vom Immunstatus des Wirts abh{\"a}ngt, besitzt der Pilz doch auch spezifische Eigenschaften, die eine Kolonisierung, Disseminierung und Anpassung an unterschiedliche Wirtsnischen erm{\"o}glichen und ihn vom harmlosen Kommensalen zum gef{\"a}hrlichen Krankheitsserreger werden lassen. Unter bestimmten Umweltbedingungen geht C.albicans vom Wachstum als sprossende Hefe zum invasiven, filament{\"o}sen Wachstum {\"u}ber, das eine wichtige Rolle in der Pathogenit{\"a}t des Pilzes spielt. Stickstoffmangel ist eines der Signale, die das filament{\"o}se Wachstum in C.albicans induzieren, und die Kontrolle der Morphogenese durch die Verf{\"u}gbarkeit von Stickstoff wurde in dieser Arbeit detailliert untersucht. Ammonium ist f{\"u}r Hefepilze eine bevorzugte Stickstoffquelle, die {\"u}ber spezifische Transporter in die Zelle aufgenommen wird. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass C.albicans zwei Ammoniumpermeasen besitzt, deren Expression durch Stickstoffmangel induziert wird. W{\"a}hrend die Deletion von CaMEP1 oder CaMEP2 keinen Einfluss auf das Wachstum bei limitierenden Ammoniumkonzentrationen hatte, konnten \&\#61508;mep1 \&\#61508;mep2 Doppelmutanten bei Ammoniumkonzentrationen unter 5 mM nicht mehr wachsen. Im Gegensatz zu \&\#61508;mep1 Mutanten bildeten \&\#61508;mep2 Mutanten unter Stickstoffmangel keine Hyphen mehr und wuchsen ausschließlich in der Hefeform. CaMep2p hat also nicht nur eine Funktion als Ammoniumtransporter, sondern spielt auch eine Rolle bei der Induktion des filament{\"o}sen Wachstums. Weitere Experimente zeigten, dass CaMep2p ein weniger effizienter Ammoniumtransporter als CaMep1p ist, daf{\"u}r aber st{\"a}rker exprimiert wird, und dass dieser Unterschied wichtig f{\"u}r die Signalfunktion von CaMep2p ist. Durch Deletionsanalysen konnte bewiesen werden, dass die C-terminale, cytoplasmatische Dom{\"a}ne von CaMep2p essentiell f{\"u}r die Induktion des Hyphenwachstums ist, f{\"u}r den Ammoniumtransport jedoch nicht ben{\"o}tigt wird, und diese beiden Funktionen von CaMep2p daher voneinander getrennt werden k{\"o}nnen. In C.albicans gibt es mindestens zwei Signalwege die das filament{\"o}se Wachstum steuern, eine MAP-Kinase-Kaskade und einen cAMP-abh{\"a}ngigen Signalweg, die in den Transkriptionsfaktoren Cph1p bzw. Efg1p enden. Bei Inaktivierung des einen oder des anderen Signalwegs induziert Stickstoffmangel kein filament{\"o}ses Wachstum mehr. Ein hyperaktives CaMEP2 Allel konnte den filament{\"o}sen Wachstumsdefekt sowohl von \&\#61508;cph1 als auch \&\#61508;efg1 Mutanten aufheben, nicht jedoch den einer \&\#61508;cph1 \&\#61508;efg1 Doppelmutante oder einer Mutante, der das G-Protein Ras1p fehlte, das beide Signalwege aktiviert. Umgekehrt wurde der filament{\"o}se Wachstumsdefekt von \&\#61472;\&\#61508;mep2 Mutanten durch ein dominant-aktives RAS1 Allel bzw. durch die Zugabe von cAMP aufgehoben. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass CaMep2p bei Stickstoffmangel sowohl den MAP-Kinase- als auch den cAMP-abh{\"a}ngigen Signalweg aktiviert, um filament{\"o}ses Wachstum zu induzieren. In gen{\"u}gend hohen Konzentrationen reprimierte Ammonium das filament{\"o}se Wachstum selbst wenn die Signalwege artifiziell aktiviert waren. Die bevorzugte Stickstoffquelle Ammonium ist deshalb ein Inhibitor der Morphogenese, der durch denselben Transporter in die Zelle aufgenommen wird, der bei Stickstoffmangel das filament{\"o}se Wachstum von C.albicans induziert. Obwohl ein genaues Verst{\"a}ndnis der Virulenzmechanismen von C.albicans auch neue Ans{\"a}tze zur Bek{\"a}mpfung von Infektionen durch diesen Pilz liefern kann, ist doch die Identifizierung und Charakterisierung von essentiellen Genen als potentielle Ziele f{\"u}r die Entwicklung neuer Antimykotika eine Strategie, die von der pharmazeutischen Industrie favorisiert wird. Aus diesem Grund wurden in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner drei Gene von C.albicans ausgew{\"a}hlt, die in anderen Pilzen als essentiell beschrieben wurden, und im Rahmen dieser Arbeit funktionell charakterisiert. RAP1 codiert f{\"u}r das Repressor/Aktivator Protein 1, ein Transkriptionsfaktor und Telomerbindeprotein, das in der B{\"a}ckerhefe Saccharomyces cerevisiae essentiell ist. Die Deletion des RAP1 Gens in C.albicans beeintr{\"a}chtigte jedoch nicht die Lebensf{\"a}higkeit der Mutanten, so dass RAP1 kein vielversprechendes Ziel darstellt. CBF1 (centromere binding factor 1) ist in S.cerevisiae wichtig f{\"u}r die korrekte Chromosomenverteilung w{\"a}hrend der Mitose und außerdem auch f{\"u}r die transkriptionelle Aktivierung der Methioninbiosynthesegene; in den verwandten Hefen Kluyveromyces lactis und Candida glabrata ist CBF1 sogar essentiell. C.albicans \&\#61508;cbf1 Mutanten wiesen jedoch keinen erh{\"o}hten Chromosomenverlust auf, so dass CBF1 hier offensichtlich keine Rolle bei der Chromosomensegregation spielt. Allerdings waren die Mutanten auxotroph f{\"u}r schwefelhaltige Aminos{\"a}uren und generell stark im Wachstum beeintr{\"a}chtigt, was zeigte, dass Cbf1p f{\"u}r das normale Wachstum von C.albicans wichtig ist. YIL19 ist in S.cerevisiae ein essentielles Gen und hat eine Funktion bei der Reifung der 18S rRNA. YIL19 stellte sich auch in C.albicans als essentiell heraus. Konditionale Mutanten, in denen YIL19 durch induzierbare, FLP-vermittelte Rekombination aus dem Genom deletiert wurde, waren nicht lebensf{\"a}hig und akkumulierten rRNA Vorstufen. Durch diese Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass YIL19 essentiell f{\"u}r diesen wichtigen zellul{\"a}ren Prozess und f{\"u}r die Lebensf{\"a}higkeit von C.albicans ist und sich m{\"o}glicherweise als Ziel f{\"u}r die Entwicklung antifungaler Substanzen eignet.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Boehm2020,
  author    = {B{\"o}hm, Lena},
  title     = {Dissecting Mechanisms of Host Colonization by C. albicans},
  doi       = {10.25972/OPUS-19230},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192303},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The human body is laden with trillions of microorganisms that belong to all three domains of life. Some species of this microbiota subsist as harmless commensals in healthy adults, but under certain circumstances, they can cause mucosal disease or even systemic, life-threatening infections. While the bacterial members of our microbiota are heavily studied today, much less attention is afforded to eukaryotic species that colonize different mucocutaneous surfaces of the human body. This dissertation focuses on identifying regulatory circuits that enable a prominent member of these eukaryotes, C. albicans, to, on the one hand, live on a specific mammalian mucosal surface as a harmless commensal and, on the other hand, proliferate as a pathogen. Since the ultimate source of many fatal Candida infections is the gastrointestinal (GI) tract of the infected individual, this organism is particularly suited to distinguishing traits essential for the gut colonization of commensal fungi and their ability to cause disease. Sequence-specific DNA-binding proteins that regulate transcription are important to most biological processes; I thus used these proteins as starting points to gain insights into 1) how a specific transcription regulator promotes virulence in C. albicans; 2) which traits C. albicans requires to inhabit the GI tract of a specific, well-defined mouse model as a harmless commensal; and 3) how three previously undescribed transcriptional regulators contribute to the commensal colonization of the digestive tract of this mouse model. Altogether, this work advances the knowledge concerning the biology of commensal fungi in the mammalian gut and genetic determinants of fungal commensalism, as well as pathogenicity.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {en}
}
@article{BoehmTorsinTintetal.2017,
  author    = {B{\"o}hm, Lena and Torsin, Sanda and Tint, Su Hlaing and Eckstein, Marie Therese and Ludwig, Tobias and P{\´e}rez, J. Christian},
  title     = {The yeast form of the fungus Candida albicans promotes persistence in the gut of gnotobiotic mice},
  series = {PLoS Pathogens},
  volume    = {13},
  journal   = {PLoS Pathogens},
  number    = {10},
  doi       = {10.1371/journal.ppat.1006699},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159120},
  pages     = {e1006699},
  year      = {2017},
  abstract  = {Many microorganisms that cause systemic, life-threatening infections in humans reside as harmless commensals in our digestive tract. Yet little is known about the biology of these microbes in the gut. Here, we visualize the interface between the human commensal and pathogenic fungus Candida albicans and the intestine of mice, a surrogate host. Because the indigenous mouse microbiota restricts C. albicans settlement, we compared the patterns of colonization in the gut of germ free and antibiotic-treated conventionally raised mice. In contrast to the heterogeneous morphologies found in the latter, we establish that in germ free animals the fungus almost uniformly adopts the yeast cell form, a proxy of its commensal state. By screening a collection of C. albicans transcription regulator deletion mutants in gnotobiotic mice, we identify several genes previously unknown to contribute to in vivo fitness. We investigate three of these regulators—ZCF8, ZFU2 and TRY4—and show that indeed they favor the yeast form over other morphologies. Consistent with this finding, we demonstrate that genetically inducing non-yeast cell morphologies is detrimental to the fitness of C. albicans in the gut. Furthermore, the identified regulators promote adherence of the fungus to a surface covered with mucin and to mucus-producing intestinal epithelial cells. In agreement with this result, histology sections indicate that C. albicans dwells in the murine gut in close proximity to the mucus layer. Thus, our findings reveal a set of regulators that endows C. albicans with the ability to endure in the intestine through multiple mechanisms.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Buechold2009,
  author    = {B{\"u}chold, Christian},
  title     = {Synthese und Testung cis-konfigurierter Aziridine als pseudo-irreversible Inhibitoren der sekretorischen Aspartatproteasen von Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39358},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Candida albicans geh{\"o}rt zu den f{\"u}r den Menschen fakultativ pathogenen Hefepilzen. Der normalerweise harmlose Begleiter der humanen Mikroflora findet sich haupts{\"a}chlich auf Schleimh{\"a}uten der Mundh{\"o}hle und des Magen-Darm-Trakt sowie in der vaginalen Flora. Menschen, deren Immunsystem geschw{\"a}cht ist, sind jedoch besonders anf{\"a}llig f{\"u}r Infektionen, die durch den Pilz hervorgerufen werden k{\"o}nnen. Neben oberfl{\"a}chlichen kann es dabei auch zu lebensbedrohlichen systemischen Infektionen kommen, die nicht selten zum Tod des Patienten f{\"u}hren. Durch ein zunehmendes Auftreten von Resistenzen gegen gebr{\"a}uchliche Pharmaka besteht aktuell ein dringender Bedarf an neuen Wirkstoffen gegen Candida. Die zehn vom Hefepilz exprimierten sekretorischen Aspartatproteasen (SAP1-10), die als wichtige Virulenzfaktoren gelten, stellten sich dabei zunehmend als vielversprechende Targets heraus. Das Ziel dieser Arbeit war die Weiterentwicklung der literaturbekannten cis-konfigurierten 3-Phenylaziridin-2-carboxylate A-07 und A-08 als irreversible Inhibitoren der SAP-Isoenzyme. Die Variation der Substituenten am Aziridinstickstoff f{\"u}r die Adressierung der S3-Tasche im Enzym erfolgte durch Alkyl-, Aryl- und Acylreste. Die Aminos{\"a}ureester wurden in Konfiguration und Art der Seitenkette modifiziert, um eine Verbesserung der Anpassung an die S1'-Tasche zu erm{\"o}glichen. Die cis-3-Phenylaziridin-2-carboxylate wurden durch Cromwell-Synthese als Racemate erhalten. Aminos{\"a}ure- und Peptidkupplungen erfolgten mit g{\"a}ngigen Kupplungsreagenzien (PPA, DPPA). Die stereoselektive Synthese des methylenverbr{\"u}ckten Aziridin-2-carboxylats A-10 erfolgte durch Redoxkondensation nach Mukaiyama. Die synthetisierten Verbindungen wurden in einem fluorimetrischen FRET-Assay auf ihre inhibitorische Wirkung gegen SAP2 getestet. Dabei war das im FRET-Assay bislang an SAP2 verwendete Substrat Dabcyl-Arg-Lys-Pro-Ala-Leu-Phe-Phe-Arg-Leu-Glu(EDANS)-ArgOH auch f{\"u}r Testungen an SAP1, 3 \& 8 sowie Cathepsin D geeignet. Neben den jeweiligen Km-Werten konnten f{\"u}r diese Enzyme auch die zugeh{\"o}rigen kcat-Werte bestimmt werden. Zur Bestimmung der Hemmkonstanten wurde f{\"u}r die aktiven Verbindungen ein Verd{\"u}nnungsassay nach Kitz und Wilson durchgef{\"u}hrt. 20 der 46 Aziridin-2-carboxylate erreichten SAP2 k2nd-Werte von mindestens 7880 M-1min-1. Die mit k2nd-Werten von 60608 bis 118582 M-1min-1 potentesten Verbindungen wurden durch (R)-Aminos{\"a}uresubstitution (A-28, A-31) bzw. durch Cyclohexylmethyl-Verkn{\"u}pfung am Aziridinstickstoff (A-43, A-45) erhalten. F{\"u}r die einzelnen Diastereomere von A-31, A-31a und A-31b, wurde eine signifikant unterschiedliche Hemmwirkung festgestellt. Die Inhibitoren zeigten eine zeitabh{\"a}ngige Hemmung, die nach ca. 30 min Inkubationszeit jedoch wieder schw{\"a}cher wurde. LC-MS- und NMR-Studien lassen einen pseudo-irreversiblen Hemmmechanismus vermuten: Der Inhibitor bindet zun{\"a}chst irreversibel unter Ring{\"o}ffnung des Aziridins an das Enzym. Der entstehende Ester wird danach unter den sauren Assaybedingungen wieder hydrolysiert. Der resultierende Aminoalkohol bindet anschließend als {\"U}bergangszustandsanalogon reversibel an das Enzym. Selektivit{\"a}tsstudien an Cathepsin D zeigten f{\"u}r 36 der 46 Aziridin-2-carboxylate k2nd-Werte von 10350 bis 936544 M-1min-1. Damit sind die Verbindungen an CathD aktiver als an SAP2. Die 1-Cyclohexylmethyl-verkn{\"u}pften Aziridine wiesen auch an CathD die h{\"o}chsten k2nd-Werte auf, wenngleich sich dabei die (R)-Konfiguration der Aminos{\"a}urereste (A-57, A-59) als die aktivere Variante herausstellte. Mit dem (R)-Phe-substituierten 1-tert-Butylaziridin A-58 erreichte der potenteste Vertreter der Reihe bereits einen Ki-Wert im dreistelligen nano-molaren Bereich. Ebenso wurden f{\"u}r die (R)-Aminos{\"a}ure-Analoga von A-07 und A-08 (A-28, A-31) erh{\"o}hte Hemmkonstanten erhalten. Wie SAP2 wird auch CathD durch die (an)getrennten Diastereomere A-31a und A-31b signifikant unterschiedlich stark inhibiert. Mit den (R)-Valin-verkn{\"u}pften Aziridinen A-81, A-82 und A-85 fanden sich aktive verzweigt-Alkyl-substituierte CathD-Inhibitoren.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {de}
}
@article{CzakaiLeonhardtDixetal.2016,
  author    = {Czakai, Kristin and Leonhardt, Ines and Dix, Andreas and Bonin, Michael and Linde, Joerg and Einsele, Hermann and Kurzai, Oliver and Loeffler, J{\"u}rgen},
  title     = {Kr{\"u}ppel-like Factor 4 modulates interleukin-6 release in human dendritic cells after in vitro stimulation with Aspergillus fumigatus and Candida albicans},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {6},
  journal   = {Scientific Reports},
  doi       = {10.1038/srep27990},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181185},
  year      = {2016},
  abstract  = {Invasive fungal infections are associated with high mortality rates and are mostly caused by the opportunistic fungi Aspergillus fumigatus and Candida albicans. Immune responses against these fungi are still not fully understood. Dendritic cells (DCs) are crucial players in initiating innate and adaptive immune responses against fungal infections. The immunomodulatory effects of fungi were compared to the bacterial stimulus LPS to determine key players in the immune response to fungal infections. A genome wide study of the gene regulation of human monocyte-derived dendritic cells (DCs) confronted with A. fumigatus, C. albicans or LPS was performed and Kr{\"u}ppel-like factor 4 (KLF4) was identified as the only transcription factor that was down-regulated in DCs by both fungi but induced by stimulation with LPS. Downstream analysis demonstrated the influence of KLF4 on the interleukine-6 expression in human DCs. Furthermore, KLF4 regulation was shown to be dependent on pattern recognition receptor ligation. Therefore KLF4 was identified as a controlling element in the IL-6 immune response with a unique expression pattern comparing fungal and LPS stimulation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dabas2008,
  author    = {Dabas, Neelam},
  title     = {Control of Nitrogen Regulated Virulence Traits of the Human Fungal Pathogen Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29769},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Der Hefepilz Candida albicans ist ein harmloser Kommensale auf den Schleimh{\"a}uten des Gastrointestinal- und Urogenitaltrakts der meisten gesunden Menschen. Bei einer St{\"o}rung der nat{\"u}rlichen Mikroflora oder des Wirtsimmunsystems kann der Pilz jedoch auch oberfl{\"a}chliche und sogar systemische Infektionen verursachen. C. albicans weist eine Reihe von Eigenschaften auf, die zur Virulenz des Erregers beitragen. Dazu geh{\"o}ren die Adh{\"a}renz an unterschiedliche Wirtsoberfl{\"a}chen, die morphologische Variabilit{\"a}t des Pilzes und die Sekretion von Aspartatproteasen. Die Expression vieler dieser Virulenzfaktoren wird unter anderem durch die Verf{\"u}gbarkeit von Stickstoff reguliert. Unter Stickstoffmangelbedingungen wechselt C. albicans vom Wachstum als sprossende Hefe zum filament{\"o}sen Wachstum, und dieser Wechsel wird durch die Ammoniumpermease Mep2p reguliert. Wie die Induktion des filament{\"o}sen Wachstums durch Mep2p kontrolliert wird, ist jedoch weitgehend unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Mutationsanalyse von Mep2p durchgef{\"u}hrt, um Aminos{\"a}uren zu identifizieren, die an der Signalfunktion dieser Permease beteiligt sind. Die C-terminale cytoplasmatische Dom{\"a}ne von Mep2p wird f{\"u}r den Ammoniumtransport nicht ben{\"o}tigt, ist jedoch essentiell f{\"u}r die Signaltransduktion. Progressive C-terminale Verk{\"u}rzungen von Mep2p zeigten, dass ein MEP2DC433-Allel immer noch in der Lage war, das filament{\"o}se Wachstum zu induzieren, wohingegen die Deletion einer weiteren Aminos{\"a}ure die Morphogenese blockierte. Das Tyrosin an Position 433 (Y433) ist deshalb die letzte Aminos{\"a}ure, die f{\"u}r die Signalfunktion von Mep2p essentiell ist. Um besser zu verstehen, wie die Signalaktivit{\"a}t von Mep2p durch die Verf{\"u}gbarkeit und den Transport von Ammonium reguliert wird, wurden verschiedene hochkonservierte Aminos{\"a}uren mutiert, die vermutlich an der Bindung oder dem Transport von Ammonium in die Zelle beteiligt sind. Die Mutation von D180, von dem postuliert wurde, dass es den initialen Kontakt mit extrazellul{\"a}rem Ammonium erm{\"o}glicht, oder der im Transportkanal lokalisierten Histidine H188 und H342 hatte zur Folge, dass Mep2p nicht mehr exprimiert wurde, so dass diese Aminos{\"a}uren vermutlich f{\"u}r die Proteinstabilit{\"a}t wichtig sind. Die Mutation von F239, das zusammen mit F126 eine extracytosolische Pforte zur Transportpore bildet, verhinderte trotz korrekter Membranlokalisation sowohl den Ammoniumtransport als auch das filament{\"o}se Wachstum. Allerdings f{\"u}hrte auch die Mutation von W167, das vermutlich zusammen mit Y122, F126 und S243 an der Rekrutierung des Ammoniumions an der extrazellul{\"a}ren Seite der Membran beteiligt ist, zur Blockierung des filament{\"o}sen Wachstums, obwohl der Ammoniumtransport kaum beeinflusst war. Dies zeigte, dass die intrazellu{\"a}re Signaltransduktion durch extrazellul{\"a}re Ver{\"a}nderungen in Mep2p beeinflusst werden kann. Die Mutation von Y122 reduzierte die Ammoniumaufnahme weitaus starker als die Mutation von W167, erlaubte jedoch immer noch ein effizientes filament{\"o}ses Wachstum. Die Signalaktivit{\"a}t von Mep2p ist deshalb offensichtlich nicht direkt mit der Transportaktivit{\"a}t des Proteins korreliert. Ein wichtiger Aspekt in der F{\"a}higkeit von Mep2p, die Morphogenese zu stimulieren, ist die vergleichsweise starke Expression des Proteins. Um die Regulation der MEP2-Expression aufzukl{\"a}ren, wurden die cis-regulatorischen Sequenzen und die trans-aktivierenden Faktoren, die die MEP2-Induktion unter Stickstoffmangel vermitteln, identifiziert. Eine Promotoranalyse zeigte, dass zwei mutmaßliche Bindungsstellen f{\"u}r GATA-Transkriptionsfaktoren eine zentrale Rolle in der MEP2-Expression haben, da die Deletion oder Mutation dieser GATAA-Sequenzen die Expression von MEP2 stark reduzierte. Um die Rolle der GATA-Transkriptionsfaktoren Gln3p und Gat1p bei der Regulation der MEP2-Expression zu untersuchen, wurden Mutanten hergestellt, in denen die entsprechenden Gene deletiert waren. Die Expression von Mep2p war in gln3D und gat1D Einzelmutanten stark verringert und in gln3D gat1D Doppelmutanten nicht mehr nachweisbar. Die Deletion von GLN3 hatte auch eine starke Reduktion des filament{\"o}sen Wachstums zur Folge, die durch die konstitutive Expression von MEP2 unter Kontrolle des ADH1-Promotors aufgehoben wurde. Dagegen hatte die Deletion von GAT1 keinen Einfluss auf das filament{\"o}se Wachstum. {\"U}berraschenderweise war das filament{\"o}se Wachstum in den gat1D Mutanten teilweise unabh{\"a}ngig von Mep2p, was darauf hinwies, dass in Abwesenheit von GAT1 andere Signalwege aktiviert werden, die die Morphogenese stimulieren. Diese Ergebnisse zeigten, dass die GATA-Transkriptionsfaktoren Gln3p und Gat1p die Expression der Ammoniumpermease MEP2 kontrollieren und dass Gln3p auch ein wichtiger Regulator des durch Stickstoffmangel induzierten filament{\"o}sen Wachstums von C. albicans ist. Mutanten, in denen die beiden GATA-Transkriptionsfaktoren Gln3p und Gat1p fehlten, waren nicht mehr in der Lage, in einem Medium zu wachsen, das bovines Serumalbumin (BSA) als einzige Stickstoffquelle enth{\"a}lt. Die F{\"a}higkeit von C. albicans, Proteine als einzige Stickstoffquelle zum Wachstum zu verwenden, wird durch die sekretierte Aspartatprotease Sap2p, die die Proteine zu Peptiden abbaut, und durch Oligopeptidtransporter, die diese Peptide in die Zelle aufnehmen, vermittelt. Der Wachstumsdefekt der gln3D gat1D Doppelmutanten war haupts{\"a}chlich durch einen Defekt in der SAP2-Expression verursacht, da die Expression von SAP2 unter Kontrolle des konstitutiven ADH1-Promotors die F{\"a}higkeit zum Wachstum auf BSA wieder herstellte. Es zeigte sich, dass Gln3p und Gat1p die Expression des Transkriptionsfaktors STP1, der f{\"u}r die Induktion von SAP2 in Gegenwart von Proteinen notwendig ist, regulieren. Bei einer Expression von STP1 unter Kontrolle des induzierbaren Tet-Promotors waren Gln3p und Gat1p nicht mehr notwendig f{\"u}r das Wachstum auf Proteinen. Wenn bevorzugte Stickstoffquellen verf{\"u}gbar sind, wird SAP2 auch in Gegenwart von Proteinen reprimiert, und diese Stickstoff-Katabolitrepression korrelierte mit einer reduzierten STP1-Expression. Die Expression von STP1 unter Kontrolle des Tet-Promotors hob diese Repression auf, was zeigte, dass die Regulation der STP1-Expression durch die GATA-Transkriptionsfaktoren eine Schl{\"u}sselrolle sowohl bei der positiven als auch bei der negativen Kontrolle der SAP2-Expression spielt. Eine regulatorische Kaskade, in der die Expression des spezifischen Transkriptionsfaktors Stp1p durch die allgemeinen Regulatoren Gln3p und Gat1p kontrolliert wird, stellt die Expression von SAP2 in C. albicans deshalb unter Stickstoffkontrolle und gew{\"a}hrleistet eine angepasste Expression dieses Virulenzfaktors. Die Ergebnisse dieser Arbeit illustrieren, dass die GATA-Faktoren Gln3p und Gat1p zum Teil {\"u}berlappende aber auch spezifische Funktionen in der Anpassung von C. albicans an die Verf{\"u}gbarkeit verschiedener Stickstoffquellen haben. Diese Anpassungsmechanismen spielen auch eine Rolle in der Pathogenit{\"a}t des Pilzes, wobei die relative Bedeutung von Gln3p und Gat1p vom Zielgen und der Stickstoffquelle abh{\"a}ngt. Diese Erkenntnisse geben einen vertieften Eiblick in die molekularen Grundlagen der Anpassung von C. albicans an unterschiedliche Umweltbedingungen.},
  subject      = {Transkriptionsfaktor},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Degel2006,
  author    = {Degel, Bj{\"o}rn},
  title     = {Synthese und Testung elektrophiler Verbindungen als Inhibitoren der sekretorischen Aspartat-Proteasen (SAPs) von Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18339},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In den letzten Jahren haben Pilzinfektionen zugenommen und bakterielle Infektionen nahezu {\"u}berholt, wof{\"u}r vor allem der massive Einsatz von Medikamenten sowie operative Eingriffe verantwortlich sind. Einer der gef{\"a}hrlichsten Ausl{\"o}ser schwerer Pilzinfektionen, die innere Organe sch{\"a}digen und sehr schwer zu behandeln sind, ohne dabei den Wirtsorganismus zu sch{\"a}digen, ist der opportunistische Hefepilz Candida albicans. Da aufgrund der immer gr{\"o}ßer werdenden Zahl von Resistenzen von Candida albicans nur ein relativ kleines Repertoire f{\"u}r die Therapie zur Verf{\"u}gung steht, war das Ziel der vorliegenden Arbeit die Synthese einer Reihe peptidischer Inhibitoren mit elektrophilen Bausteinen als potentielle irreversible Inhibitoren der sekretorischen Aspartat-Proteasen (SAPs) des Hefepilzes Candida albicans und deren Testung an dem am st{\"a}rksten exprimierten SAP-Isoenzym SAP2 sowie anderen Proteasen. Dabei sollte gekl{\"a}rt werden, ob neben der HIV-1-Protease auch andere Aspartat-Proteasen durch cis-konfigurierte Epoxide irreversibel hemmbar sind, ob andere elektrophile Ringe sowie elektronenarme Michael-Systeme in der Lage sind, als irreversible Aspartat-Protease-Inhibitoren zu fungieren, und ob die Z-Konfiguration der Olefine f{\"u}r die Hemmung von Aspartat-Proteasen ebenso wichtig ist wie die cis-Konfiguration bei Epoxiden. Die Aziridin-2-carboxylat-Bausteine wurden als Racemate {\"u}ber Cromwell-Synthese gewonnen und die Aziridin-2,3-dicarboxylat-Bausteine stereoselektiv aus Tartraten dargestellt. Die Oxiran-2-carboxylat-Bausteine wurden enantioselektiv ausgehend von Threonin bzw. als Racemate {\"u}ber Darzens-Glycidester-Synthese dargestellt. Die Synthese der Oxiran-2,3-dicarboxylat-Bausteine gelang mittels tertButylhydroperoxid / BuLi aus den Maleaten. Die Z-Olefinbausteine wurden durch Kupplung von Alkoholen bzw. AS an Maleins{\"a}ureanhydrid erhalten oder {\"u}ber Wittig- bzw. Horner-Wadsworth-Emmons-Reaktion dargestellt. Die Kupplung von AS bzw. Peptiden an die elektrophilen Bausteine erfolgte mit g{\"a}ngigen AS- / Peptidkupplungsmethoden. Die als irreversible Inhibitoren der SAP2 konzipierten Verbindungen wurden in einem neu entwickelten fluorimetrischen FRET-Assay auf ihre SAP2-Hemmung getestet. Dazu wurde ein Verd{\"u}nnungsassay nach Kitz und Wilson durchgef{\"u}hrt und die zunehmende Fluoreszenz durch das Spaltprodukt der enzymatischen Hydrolyse des Substrats bei 540 nm detektiert (Anregung 355 nm). Als Substrat diente das Undecapeptid Dabcyl-Arg-Lys-Pro-Ala-Leu-Phe / Phe-Arg-Leu-Glu(EDANS)-ArgOH (/ markiert die Spaltstelle). Von den Inhibitoren wurden IC50-, k2nd- und, falls m{\"o}glich, ki- und Ki-Werte ermittelt. Von den 41 an der SAP2 getesteten AS- / Peptid-verkn{\"u}pften Verbindungen stellen die beiden Aziridine A-07 und A-08 mit k2nd-Werten im mittleren f{\"u}nfstelligen Bereich [M-1min-1] die besten Inhibitoren dar. Bis auf zwei Verbindungen zeigen alle aktiven Verbindungen an der SAP2 sinkende IC50-Werte bei l{\"a}ngerer Inkubationszeit und somit eine zeitabh{\"a}ngige und irreversible Hemmung. Zur Untersuchung der Selektivit{\"a}t wurden die Verbindungen mittels kontinuierlicher Assays an den Cystein-Proteasen Cathepsin B (human), Cathepsin L (Paramecium tetraurelia) und Rhodesain (Trypanosoma brucei rhodesiense) getestet. Als Substrat wurde dabei Cbz-Phe-Arg-AMC verwendet. Erfreulicherweise waren bis auf das E-konfigurierte Olefin E-Ol-04 alle Verbindungen an den Cystein-Proteasen inaktiv. Die Ergebnisse zeigen, dass neben den HIV-Proteasen auch die sekretorische Aspartat-Protease SAP2 durch cis-konfigurierte Epoxide irreversibel hemmbar ist. Desweiteren zeigt sich, dass mit Aziridinen auch andere elektrophile Ringe als irreversible Aspartat-Protease-Inhibitoren fungieren k{\"o}nnen. An der SAP2 zeigen sich die Aziridine sogar aktiver. Auch elektronenarme Michael-Systeme sind in der Lage Aspartat-Proteasen zu hemmen, auch wenn ihre Hemmung deutlich schw{\"a}cher ist als die der Aziridine. Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass nicht, wie angenommen, die Z-Konfiguration der Olefine entscheidend ist, sondern dass E-Olefine sogar bessere Hemmungen aufweisen. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Joachim Morschh{\"a}user und Dr. Peter Staib vom Institut f{\"u}r Molekulare Infektionsbiologie der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg, konnte gezeigt werden, dass die Aziridine A-07 und A-08 neben dem isolierten Enzym auch die SAP2-Produktion in Candida albicans-Zellkulturen hemmen ohne auf die Pilzzellen toxisch zu wirken. Neben der Hemmung der SAP2 wirken die Aziridine A-07 und A-08 auch antiplasmodial. Bei Testungen am Malaria-Erreger Plasmodium falciparum zeigten beide Aziridine einen IC50-Wert im unteren mikromolaren Bereich. Der Grund der Hemmung des Parasiten ist jedoch noch unklar, da A-07 und A-08 weder an den isolierten Cystein-Proteasen des Malaria-Erregers Falcipain 2 und 3 aktiv sind, noch dessen Aspartat-Protease Plasmepsin II hemmen.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {de}
}
@phdthesis{delOlmoToledo2019,
  author    = {del Olmo Toledo, Valentina},
  title     = {Evolution of DNA binding preferences in a family of eukaryotic transcription regulators},
  doi       = {10.25972/OPUS-18789},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187890},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Regulation of gene expression by the control of transcription is essential for any cell to adapt to the environment and survive. Transcription regulators, i.e. sequence-specific DNA binding proteins that regulate gene expression, are central elements within the gene networks of most organisms. Transcription regulators are grouped into distinct families based on structural features that determine, to a large extent, the DNA sequence(s) that they can recognise and bind. Less is known, however, about how the DNA binding preferences can diversify within transcription regulator families during evolutionary timescales, and how such diversification can affect the biology of the organism. In this dissertation I study the SREBP (sterol regulatory element binding protein) family of transcriptional regulators in yeasts, and in Candida albicans in particular, as an experimental system to address these questions. The SREBPs are conserved from fungi to humans and represent a subgroup of basic helix-loop-helix DNA binding proteins. Early chromatin immunoprecipitation experiments with SREBPs from humans and yeasts showed that these proteins bound in vivo to the canonical DNA sequence, termed E-box, most basic helix-loop-helix proteins bind to. By contrast, most recent analysis carried out with less-studied fungal SREBPs revealed a non-canonical DNA motif to be the most overrepresented sequence in the bound regions. This study aims to establish the intrinsic DNA binding preferences of key branches of this family and to determine how the divergence in DNA binding affinities originated. To this end, I combined phylogenetic and ancestral reconstruction with extensive biochemical characterisation of key SREBP proteins. The results indicated that while the most-studied SREBPs (in mammals) indeed show preference for the E-box, a second branch of the family preferentially binds the non-E-box, and a third one is able to bind both sequences with similar affinity. The preference for one or the other DNA sequence is an intrinsic property of each protein because their purified DNA binding domain was sufficient to recapitulate their in vivo binding preference. The ancestor that gave rise to these two different types of SREBPs (the branch that binds E-box and the one that binds non-E-box DNA) appears to be a protein with a broader DNA binding capability that had a slight preference for the non-canonical motif. Thus, the results imply these two branches originated by either enhancing the original ancestral preference for non-E-box or tilting it towards the E-box DNA and flipping the preference for this sequence. The main function associated with members of the SREBP family in most eukaryotes is the control of lipid biosynthesis. I have further studied the function of these proteins in the lineage that encompasses the human associated yeast C. albicans. Strikingly, the three SREBPs present in the fungus' genome contribute to the colonisation of the mammalian gut by regulating cellular processes unrelated to lipid metabolism. Here I describe that two of the three C. albicans SREBPs form a regulatory cascade that regulates morphology and cell wall modifications under anaerobic conditions, whereas the third SREBP has been shown to be involved in the regulation of glycolysis genes. Therefore, I posit that the described diversification in DNA binding specificity in these proteins and the concomitant expansion of targets of regulation were key in enabling this fungal lineage to associate with animals.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Diwischek2008,
  author    = {Diwischek, Florian},
  title     = {Development of synthesis pathways and characterization of cerulenin analogues as inhibitors of the fatty acid biosynthesis of Mycobacterium tuberculosis and of efflux pump resistant Candida albicans},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27532},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {The work deals with the synthesis and characterization of cerulenin analogues as inhibitors of efflux pump mediated resistance of Candida albicans isolates and as inhibitors of the fatty acid synthesis enzyme KasA of Mycobacterium tuberculosis. Cerulenin was chosen as the lead structure, being a substrate of the efflux pumps in Candida albicans on one hand and therefore variations on the structure could lead to a blocking of the efflux pumps as in the case of tetracycline and inhibitor 13-CPTC of the TetB efflux pump. On the other hand, cerulenin is a known inhibitor of the FAS system but inhibition is unselective in type I and II FAS. Therefore, analogues could result in increased selectivity towards the type II FAS system in M. tuberculosis. The first cerulenin derivatives were prepared by coupling 2,3-dihydrofuran to the before synthesized 1-octaniodide, followed by ring opening and oxidation in one step by chromic acid and transfer of the resulting 4-keto acid to amides to give analogues 4a-d, 4e was prepared in analogy. To include the epoxide function especially with regard to the mechanism of action of cerulenin in the FAS system (considering known crystal structures of cerulenin and the KasA analogue of E. coli) tetrahydro- and dihydrocerulenin analogues were synthesized. Starting from the corresponding aldehyde, lactone 5 (tetrahydrocerulenin analogues) was obtained via two different routes A and B. Route A included the coupling of the aldehyde 1-nonanal to propiolic acid via a Grignard reaction with subsequent hydrogenation with the Lindlar catalyst under hydrogen pressure to give 5. Via Route B 1-nonanal was coupled to methyl propiolate by n-BuLi with subsequent hydrogenation under reflux with the catalytic system Lindlar cat./NH4HCO2 to yield 5. These hydrogenations were also executed in a microwave oven resulting in better yields and/or reaction times. The lactone 5 was then epoxidized, the ring opened by amidation and the remaining alcohol was oxidized via Collins oxidation to result in tetrahydrocerulenin analogues 8a-e. The same procedure was used for dihydrocerulenin analogues 10a-c except that to obtain the corresponding lactone 9a only route A was used and a further step had to be executed for ring closure. To obtain analogues with all structural features of cerulenin including two double bonds and the epoxide function, a third pathway was chosen. To obtain the future side chain, aldehyde 12 was synthesized by coupling protected 4-pentyn-1-ol to either crotyl bromide or crotyl chloride, which then was deprotected, hydrogenated with Lindlar catalyst under hydrogen pressure and oxidized via a Swern oxidation. The following synthesis sequence starting from 12 was executed similar to that of dihydrocerulenins via the corresponding lactone (51) with the major exception of the oxidation procedure in the last step via TPAP/NMO to result in (4Z,7E)-cerulenin analogues 15a-b. A fourth class of cerulenin analogues was synthesized with the aromatic analogues 17a-e. This synthesis pathway started with the formation of the benzoyl acrylamides 16a-e from benzoylacrylic acid via a mixed anhydride which was prepared with isobutylchloroformate followed by the addition of the corresponding amine. Subsequent epoxidation with H2O2 in basic EtOH gave the aromatic cerulenin analogues 17a-e. Pharmacological testings for the synthesized substances were executed on efflux pump-resistant and -sensitive Candida albicans isolates, on the fatty acid synthesis enzyme KasA of Mycobacterium tuberculosis and on other organisms such as Leishmania major, Trypanosoma brucei brucei, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa within the Sonderforschungsbereich 630.},
  subject      = {Organische Synthese},
  language  = {en}
}
@article{DreschersSauppHornefetal.2016,
  author    = {Dreschers, Stephan and Saupp, Peter and Hornef, Mathias and Prehn, Andrea and Platen, Christopher and Morschh{\"a}user, Joachim and Orlikowsky, Thorsten W.},
  title     = {Reduced PICD in Monocytes Mounts Altered Neonate Immune Response to Candida albicans},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {11},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {11},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0166648},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166778},
  pages     = {e0166648},
  year      = {2016},
  abstract  = {Background Invasive fungal infections with Candida albicans (C. albicans) occur frequently in extremely low birthweight (ELBW) infants and are associated with poor outcome. Phagocytosis of C.albicans initializes apoptosis in monocytes (phagocytosis induced cell death, PICD). PICD is reduced in neonatal cord blood monocytes (CBMO). Hypothesis Phagocytosis of C. albicans causes PICD which differs between neonatal monocytes (CBMO) and adult peripheral blood monocytes (PBMO) due to lower stimulation of TLR-mediated immune responses. Methods The ability to phagocytose C. albicans, expression of TLRs, the induction of apoptosis (assessment of sub-G1 and nick-strand breaks) were analyzed by FACS. TLR signalling was induced by agonists such as lipopolysaccharide (LPS), Pam3Cys, FSL-1 and Zymosan and blocked (neutralizing TLR2 antibodies and MYD88 inhibitor). Results Phagocytic indices of PBMO and CBMO were similar. Following stimulation with agonists and C. albicans induced up-regulation of TLR2 and consecutive phosphorylation of MAP kinase P38 and expression of TNF-α, which were stronger on PBMO compared to CBMO (p < 0.005). Downstream, TLR2 signalling initiated caspase-3-dependent PICD which was found reduced in CBMO (p < 0.05 vs PBMO). Conclusion Our data suggest direct involvement of TLR2-signalling in C. albicans-induced PICD in monocytes and an alteration of this pathway in CBMO.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dunkel2013,
  author    = {Dunkel, Nico},
  title     = {Regulation of virulence-associated traits of the human fungal pathogen Candida albicans by nitrogen availability},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83076},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Nitrogen-regulated pathogenesis describes the expression of virulence attributes as direct response to the quantity and quality of an available nitrogen source. As consequence of nitrogen availability, the opportunistic human fungal pathogen Candida albicans changes its morphology and secretes aspartic proteases [SAPs], both well characterized virulence attributes. C. albicans, contrarily to its normally non-pathogenic relative Saccharomyces cerevisiae, is able to utilize proteins, which are considered as abundant and important nitrogen source within the human host. To assimilate complex proteinaceous matter, extracellular proteolysis is followed by uptake of the degradation products through dedicated peptide transporters (di-/tripeptide transporters [PTRs] and oligopeptide transporters [OPTs]). The expression of both traits is transcriptionally controlled by Stp1 - the global regulator of protein utilization - in C. albicans. The aim of the present study was to elucidate the regulation of virulence attributes of the pathogenic fungus C. albicans by nitrogen availability in more detail. Within a genome wide binding profile of Stp1, during growth with proteins, more than 600 Stp1 target genes were identified, thereby confirming its role in the usage of proteins, but also other nitrogenous compounds as nitrogen source. Moreover, the revealed targets suggest an involvement of Stp1 in the general adaption to nutrient availability as well as in the environmental stress response. With the focus on protein utilization and nitrogen-regulated pathogenesis, the regulation of the major secreted aspartic protease Sap2 - additionally one of the prime examples of allelic heterogeneity in C. albicans - was investigated in detail. Thereby, the heterogezygous SAP2 promoter helped to identify an unintended genomic alteration as the true cause of a growth defect of a C. albicans mutant. Additionally, the promoter region, which was responsible for the differential activation of the SAP2 alleles, was delimited. Furthermore, general Sap2 induction was demonstrated to be mediated by distinct cis-acting elements that are required for a high or a low activity of SAP2 expression. For the utilization of proteins as nitrogen source it is also crucial to take up the peptides that are produced by extracellular proteolysis. Therefore, the function and importance of specific peptide transporters was investigated in C. albicans mutants, unable to use peptides as nitrogen source (opt1Δ/Δ opt2Δ/Δ opt3Δ/Δ opt4Δ/Δ opt5Δ/Δ ptr2Δ/Δ ptr22Δ/Δ septuple null mutants). The overexpression of individual transporters in these mutants revealed differential substrate specificities and expanded the specificity of the OPTs to dipeptides, a completely new facet of these transporters. The peptide-uptake deficient mutants were further used to elucidate, whether indeed proteins and peptides are an important in vivo nitrogen source for C. albicans. It was found that during competitive colonization of the mouse intestine these mutants exhibited wild-type fitness, indicating that neither proteins nor peptides are primary nitrogen sources required to efficiently support growth of C. albicans in the mouse gut. Adequate availability of the preferred nitrogen source ammonium represses the utilization of proteins and other alternative nitrogen sources, but also the expression of virulence attributes, like Sap secretion and nitrogen-starvation induced filamentation. In order to discriminate, whether ammonium availability is externally sensed or determined inside the cell by C. albicans, the response to exterior ammonium concentrations of ammonium-uptake deficient mutants (mep1Δ/Δ mep2Δ/Δ null mutants) was investigated. This study showed that presence of an otherwise suppressing ammonium concentration did not inhibit Sap2 proteases secretion and arginine-induced filamentation in these mutants. Conclusively, ammonium availability is primarily determined inside the cell in order to control the expression of virulence traits. In sum, the present work contributes to the current understanding of how C. albicans regulates expression of virulence-associated traits in response to the presence of available nitrogen sources - especially proteins and peptides - in order to adapt its lifestyle within a human host.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {en}
}
@article{DuehringGermerodtSkerkaetal.2015,
  author    = {D{\"u}hring, Sybille and Germerodt, Sebastian and Skerka, Christine and Zipfel, Peter F. and Dandekar, Thomas and Schuster, Stefan},
  title     = {Host-pathogen interactions between the human innate immune system and Candida albicans - understanding and modeling defense and evasion strategies},
  series = {Frontiers in Microbiology},
  volume    = {6},
  journal   = {Frontiers in Microbiology},
  number    = {625},
  doi       = {10.3389/fmicb.2015.00625},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151621},
  year      = {2015},
  abstract  = {The diploid, polymorphic yeast Candida albicans is one of the most important human pathogenic fungi. C. albicans can grow, proliferate and coexist as a commensal on or within the human host for a long time. However, alterations in the host environment can render C. albicans virulent. In this review, we describe the immunological cross-talk between C. albicans and the human innate immune system. We give an overview in form of pairs of human defense strategies including immunological mechanisms as well as general stressors such as nutrient limitation, pH, fever etc. and the corresponding fungal response and evasion mechanisms. Furthermore, Computational Systems Biology approaches to model and investigate these complex interactions are highlighted with a special focus on game-theoretical methods and agent-based models. An outlook on interesting questions to be tackled by Systems Biology regarding entangled defense and evasion mechanisms is given.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Eckstein2020,
  author    = {Eckstein, Marie-Therese},
  title     = {Exploring the biology of the fungus Candida albicans in the gut of gnotobiotic mice},
  doi       = {10.25972/OPUS-21870},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218705},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {The human body is colonized by trillions of microbes from all three domains of life - eukaryotes, bacteria and archaea. The lower gastrointestinal tract is the most densely colonized part of the body, harbouring a diverse and dynamic community of microbes. While the importance of bacteria in this so-called microbiota is well acknowledged, the role of commensal fungi remains underexplored. The most prominent fungus of the human gastrointestinal microbiota is Candida albicans. This fungus occasionally causes life-threatening disseminated infections in individuals with debilitated immune defences. It is this "pathogenic" facet that has received the most attention from researchers in the past, leaving many aspects of its "commensal" lifestyle understudied. Using gnotobiotic mice as a model system to explore the biology of C. albicans in the mammalian gut, in this dissertation I establish the global response of the host to C. albicans monocolonization as well as the spatial distribution of the fungus in the intestine in the context of co-colonization with single gut bacterial species. The fungus elicited transcriptome changes in murine intestinal tissue, which included the activation of a reactive oxygen species-related defence mechanism and the induction of regulators of the circadian clock circuitry. Both responses have previously been described in the context of a complete bacterial microbiota. Imaging the intestine of animals monocolonized with the fungus or co-colonized with C. albicans and the gut bacteria Bacteroides thetaiotaomicron or Lactobacillus reuteri revealed that the fungus was embedded in a B. thetaiotaomicron-promoted outer mucus layer in the murine colon. The gel-like outer mucus constitutes a unique microhabitat, distinct in microbial composition from the adjacent intestinal lumen. This finding indicates that bacteria can shape the specific microhabitat occupied by the fungus in the intestine. Overall, the results described in this dissertation suggest that gnotobiotic mice constitute a valuable tool to dissect multiple aspects of the interactions among host, commensal fungi and cohabiting bacteria.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {en}
}
@phdthesis{ElBarkani2000,
  author    = {El-Barkani, Abdelmalic},
  title     = {Molekulargenetische Charakterisierung des pH-regulierten Dimorphismus und der pH-abh{\"a}ngigen Genexpression von Candida albicans und Entwicklung eines Reportersystem f{\"u}r Candida glabrata},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1125},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Candida albicans ist in der Lage seine Zellmorphologie in Abh{\"a}ngigkeit von Umweltfaktoren zu ver{\"a}ndern (Odds, 1988). Dieser morphologische Formenwechsel ist ein wesentlicher Pathogenit{\"a}tsfaktor von C. albicans. Der pH-Wert geh{\"o}rt zu den wichtigen Umweltfaktoren, welche die Zellmorphologie von C. albicans beeinflussen. Bei sauren pH-Werten w{\"a}chst C. albicans als unizellul{\"a}rer Sprosspilz, w{\"a}hrend bei neutralen pH-Werten und einer Umgebungstemperatur von 37°C die filament{\"o}se Form dominiert (Buffo et al., 1984). C. albicans reagiert auf unterschiedliche pH-Werte mit der differentiellen Expression bestimmter Gene. Zu diesen geh{\"o}ren die funktional homologen Gene PHR1 und PHR2, deren Genprodukte an der Synthese der Pilzzellwand beteiligt sind. PHR1 wird im neutralen Milieu induziert, w{\"a}hrend PHR2 im sauren Milieu exprimiert wird. Die Deletion von PHR1 oder PHR2 f{\"u}hrt zu pH-abh{\"a}ngigen Defekten des Wachstums, der Zellmorphologie und der Virulenz (Saporito-Irwin et al., 1995; M{\"u}hlschlegel und Fonzi, 1997; De Bernardis et al., 1998). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde anhand der Isolierung von phr2D-Revertanten der Zusammenhang der molekularen Regulation des morphologischen Formenwechsels und der pH-regulierten Expression von Genen, die eine wichtige Funktion bei der Zellwandsynthese besitzen, untersucht. Die phr2D-Revertanten waren in der Lage bei einem pH-Wert von 4 zu wachsen und zu filamentieren. Das irregul{\"a}re Wachstum der Revertanten war auf eine konstitutive Expression des PHR1-Gens zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Dagegen spielte das bei sauren pH-Werten exprimierte PHR1 keine Rolle f{\"u}r das atypische Filamentierungsverhalten der Revertanten. Die molekulargenetische Untersuchung unabh{\"a}ngiger phr2D-Revertanten zeigte, dass eine heterozygote dominant-aktive Mutation im RIM101-Lokus f{\"u}r den Ph{\"a}notyp der Revertanten verantwortlich war. RIM101 ist demnach das Schl{\"u}sselelement des pH-regulierten Dimorphismus. Diese Ergebnisse zeigten zudem, dass der in Aspergillus nidulans und anderen Pilzen beschriebene molekulare Mechanismus der pH-abh{\"a}ngigen Genexpression auch in C. albicans konserviert ist. Die Expression multipler wildtypischer oder mutierter RIM101-Kopien f{\"u}hrte zur Suppression des Temperatursignals, welches f{\"u}r das pH-abh{\"a}ngige filament{\"o}se Wachstum notwendig ist. Demnach konvergieren die Umweltsignale pH-Wert und Temperatur auf gemeinsame Zielgene. RIM101 von C. albicans scheint seine eigene Expression zu induzieren. Konstitutiv aktive RIM101-Allele verursachen eine starke Expression von RIM101 bei pH 4. Im Wildtyp dagegen wird RIM101 bei sauren pH-Werten nur schwach exprimiert. Die Inaktivierung der MAP Kinase Kaskade und der cAMP-abh{\"a}ngigen Kaskade durch Deletion der beiden Gene CPH1 und EFG1 f{\"u}hrt zur Blockade der morphologischen Flexibilit{\"a}t von C. albicans (Lo et al., 1997). Mit Hilfe eines dominant-aktiven RIM101-Allels wurde eine m{\"o}gliche Wechselwirkung von RIM101 mit diesen Filamentierungskaskaden untersucht. Diese Untersuchungen ergaben, dass der pH-regulierte Dimorphismus von EFG1 abh{\"a}ngig war. Dagegen war die pH-regulierte Genexpression unabh{\"a}ngig von EFG1. C. albicans und Candida glabrata sind als opportunistische Krankheitserreger in der Lage diverse Gewebe und Organe zu besiedeln und zu infizieren. Das {\"U}berleben in den unterschiedlichen Wirtsnischen erfordert daher eine hohe Anpassungsf{\"a}higkeit. Auf unterschiedliche Umweltbedingungen reagiert C. albicans, wie oben beschrieben, mit der Expression bestimmter Gene, wie z. B. PHR1, PHR2 und RIM101. W{\"a}hrend die Genregulation in C. albicans in den letzten Jahren intensiv erforscht wurde, ist {\"u}ber die differentielle Genexpression in der klinisch zunehmend wichtigen Spezies C. glabrata kaum etwas bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Etablierung eines geeigneten Reportersystems f{\"u}r C. glabrata angestrebt, welches zur Untersuchung der Genregulation und der Identifizierung differentiell exprimierter Gene eingesetzt werden kann. Das lacZ-Gen wurde als Reporter f{\"u}r die Genexpression in C. glabrata getestet. Die Resultate zeigten die Funktionalit{\"a}t des bakteriellen lacZ-Gens als Reporter f{\"u}r die Genexpression in C. glabrata. Zu dem wurden C. glabrata / E. coli Shuttle-Vektoren entwickelt, die f{\"u}r translationelle Genfusionen zum lacZ verwendet werden k{\"o}nnen.},
  subject      = {Candida albicans},
  language  = {de}
}
@article{HampeFriedmanEdgertonetal.2017,
  author    = {Hampe, Irene A. I. and Friedman, Justin and Edgerton, Mira and Morschh{\"a}user, Joachim},
  title     = {An acquired mechanism of antifungal drug resistance simultaneously enables Candida albicans to escape from intrinsic host defenses},
  series = {PLoS Pathogens},
  volume    = {13},
  journal   = {PLoS Pathogens},
  number    = {9},
  doi       = {10.1371/journal.ppat.1006655},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158883},
  pages     = {e1006655},
  year      = {2017},
  abstract  = {The opportunistic fungal pathogen Candida albicans frequently produces genetically altered variants to adapt to environmental changes and new host niches in the course of its life-long association with the human host. Gain-of-function mutations in zinc cluster transcription factors, which result in the constitutive upregulation of their target genes, are a common cause of acquired resistance to the widely used antifungal drug fluconazole, especially during long-term therapy of oropharyngeal candidiasis. In this study, we investigated if C. albicans also can develop resistance to the antimicrobial peptide histatin 5, which is secreted in the saliva of humans to protect the oral mucosa from pathogenic microbes. As histatin 5 has been shown to be transported out of C. albicans cells by the Flu1 efflux pump, we screened a library of C. albicans strains that contain artificially activated forms of all zinc cluster transcription factors of this fungus for increased FLU1 expression. We found that a hyperactive Mrr1, which confers fluconazole resistance by upregulating the multidrug efflux pump MDR1 and other genes, also causes FLU1 overexpression. Similarly to the artificially activated Mrr1, naturally occurring gain-of-function mutations in this transcription factor also caused FLU1 upregulation and increased histatin 5 resistance. Surprisingly, however, Mrr1-mediated histatin 5 resistance was mainly caused by the upregulation of MDR1 instead of FLU1, revealing a previously unrecognized function of the Mdr1 efflux pump. Fluconazole-resistant clinical C. albicans isolates with different Mrr1 gain-of-function mutations were less efficiently killed by histatin 5, and this phenotype was reverted when MRR1 was deleted. Therefore, antimycotic therapy can promote the evolution of strains that, as a consequence of drug resistance mutations, simultaneously have acquired increased resistance against an innate host defense mechanism and are thereby better adapted to certain host niches.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hampe2018,
  author    = {Hampe, Irene Aurelia Ida},
  title     = {Analysis of the mechanism and the regulation of histatin 5 resistance in \(Candida\) \(albicans\)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159634},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Antimycotics such as fluconazole are frequently used to treat C. albicans infections of the oral mucosa. Prolonged treatment of the fungal infection with fluconazole pose a risk to resistance development. C. albicans can adapt to these stressful environmental changes by regulation of gene expression or by producing genetically altered variants that arise in the population. Adapted variants frequently carry activating mutations in zinc cluster transcription factors, which cause the upregulation of their target genes, including genes encoding efflux pumps that confer drug resistance. MDR1, regulated by the zinc cluster transcription factor Mrr1, as well as CDR1 and CDR2, regulated by the zinc cluster transcription factor Tac1, are well-known examples of genes encoding efflux pumps that extrude the antimycotic fluconazole from the fungal cell and thus contribute to the survival of the fungus. In this study, it was investigated if C. albicans can develop resistance to the antimicrobial peptide histatin 5, which serves as the first line of defence in the oral cavity of the human host. Recently, it was shown that C. albicans transports histatin 5 outside of the Candia cell via the efflux pump Flu1. As efflux pumps are often regulated by zinc cluster transcription factors, the Flu1 efflux pump could also be regulated by a zinc cluster transcription factor which could in a hyperactive form upregulate the expression of the efflux pump, resulting in increased export of histatin 5 and consequently in histatin 5 resistance. In order to find a zinc cluster transcription factor that upregulates FLU1 expression, a comprehensive library of C. albicans strains containing artificially activated forms of zinc cluster transcription factors was screened for suitable candidates. The screening was conducted on medium containing mycophenolic acid because mycophenolic acid is also a substrate of Flu1 and a strain expressing a hyperactive zinc cluster transcription factor that upregulates FLU1 expression should exhibit an easily recognisable mycophenolic acid-resistant phenotype. Further, FACS analysis, quantitative real-time RT-PCR analysis, broth microdilution assays as well as histatin 5 assays were conducted to analyse the mechanism and the regulation of histatin 5 resistance. Several zinc cluster transcription factors caused mycophenolic acid resistance and upregulated FLU1 expression. Of those, only hyperactive Mrr1 was able to confer increased histatin 5 resistance. Finding Mrr1 to confer histatin 5 resistance was highly interesting as fluconazole-resistant strains with naturally occurring Mrr1 gain of function mutations exist, which were isolated from HIV-infected patients with oral candidiasis. These Mrr1 gain of function mutations as well as artificially activated Mrr1 cause fluconazole resistance by upregulation of the efflux pump MDR1 and other target genes. In the course of the study, it was found that expression of different naturally occurring MRR1 gain-of-function mutations in the SC5314 wild type background caused increased FLU1 expression and increased histatin 5 resistance. The same was true for fluconazole-resistant clinical isolates with Mrr1 gain of function mutations, which also caused the overexpression of FLU1. Those cells were less efficiently killed by histatin 5 dependent on Mrr1. Surprisingly, FLU1 contributed only little to histatin 5 resistance, rather, overexpression of MDR1 mainly contributed to the Mrr1-mediated histatin 5 resistance, but also additional Mrr1-target genes were involved. These target genes are yet to be uncovered. Moreover, if a link between the yet unknown Mrr1-target genes contributing to fluconazole resistance and increased histatin 5 resistance can be drawn remains to be discovered upon finding of the responsible target genes. Collectively, this study contributes to the understanding of the impact of prolonged antifungal exposure on the interaction between host and fungus. Drug therapy can give rise to resistance evolution resulting in strains that have not only developed resistance to fluconazole but also to an innate host mechanism, which allows adaption to the host niche even in the absence of the drug.},
  subject      = {Histatin 5},
  language  = {en}
}