A study of the interaction between human plasma prekallikrein and Candida albicans cell surface

Najpowszechniejszymi grzybiczymi patogenami człowieka są drożdżaki z gatunku Candida albicans. Wprawdzie bytują one jako komensale na błonach śluzowych większości zdrowych ludzi, ale w stanach zdrowotnych charakteryzujących się obniżoną odpornością powodować mogą szereg typów zakażeń powierzchniowych, a także zagrażające życiu zakażenia ogólnoustrojowe, od głęboko osadzonych zakażeń wielonarządowych po kandydemię (zakażenie krwi) i sepsę. W ciągu ostatnich lat liczba zachorowań na różnego rodzaju kandydozy znacznie przyrosła, dlatego tak ważne stało się pogłębienie znajomości mechanizmu patogennego działania tego organizmu. Ściana komórkowa C. albicans jest jednym z czynników wirulencji, które patogen ten wykorzystuje podczas infekcji. Składniki ściany komórkowej grzyba odgrywają szczególną rolę na etapie adhezji do komórek i białek gospodarza, ale zarazem są celem kontrataku jego układu odpornościowego. Dokładne poznanie tych zjawisk może prowadzić do nowych strategii w terapiach przeciwgrzybicznych.Wcześniejsze badania wykazały, że do ściany komórkowej C. albicans mogą silnie przywierać składniki ludzkiego osoczowego układu generacji kinin (tzw. układu kontaktu). Aktywacja układu kontaktu na powierzchniach komórek prowadzi do uwolnienia prozapalnych i wazoaktywnych peptydów, nazywanych kininami. Wcześniejsze badania oddziaływania wielkocząsteczkowego kininogenu ludzkiego (HK) z białkami ściany komórkowej C. albicans (CWP) pozwoliły zidentyfikować konkretne białka wiążące kininogen. Jednak oddziaływanie CWP z ludzką osoczową prekalikreiną (pHPK), czyli zymogenem osoczowej kalikreiny – proteazy uwalniającej kininy z HK, nie zostało dotąd opisane i dlatego wstępna charakterystyka tego zjawiska stała się celem niniejszej pracy. Poprzez adsorpcję CWP na żelu chromatograficznym zawierającym immobilizowaną pHPK i analizę wymytych białek metodą spektrometrii masowej, udało się zidentyfikować wśród CWP konkretne receptory wiążące pHPK, takie jak adhezyny Als3 i Pra 1, białko Hyr 1 oraz kilka enzymów glikolitycznych. Wiele z białek zaangażowanych w kontakt z pHPK to zarazem wcześniej zidentyfikowane białka wiążące HK, co sugeruje iż istnieje pewna grupa CWP, zaangażowanych we wspólne oddziaływanie ze składnikami układu kontaktu człowieka.Candida albicans is a predominant fungal pathogen to humans. In most of healthy individuals, it inhabits mucosal surfaces as a commensal but in patients with weakened immune system in can cause persistent superficial infections and life-threatening infections of all inner organs, candidemia or even sepsis. The incidence of fungal diseases has been constantly increasing over last decades, making a deepened understanding of molecular mechanisms of candidoses an urgent need. C. albicans cell wall belongs to the major candidial virulence factors which are used by the pathogen during infection. The fungal cell wall components play a particularly important role in the adhesion to the host cells and proteins while they are also primary targets of the host immune system. An improved understanding of these interactions may lead to new strategies in antifungal therapies. It has been previously shown that candidial cell wall can strongly adsorb components of human plasma-derived kinin-generating system (also known as the contact system). Activation of the contact system on the cell surfaces leads to the release of vasoactive and proinflammatory peptides, called the kinins. Previous study of the interaction of human high molecular weight kininogen (HK) with candidial cell wall proteins (CWP) allowed to identify specific proteins involved in kininogen binding. However, the interaction of CWP with human plasma prekallikrein (pHPK), i.e., the zymogen of plasma kallikrein – the kinin-releasing protease, has not yet been described. Therefore, the aim of this study was to provide a preliminary characteristics of that interaction. Using an affinity chromatography of CWP on agarose-immobilized pHPK and mass spectrometric analysis of eluted proteins, major pHPK receptors such as adhesins Als3 and Pra 1, protein Hyr 1 and several glycolytic enzymes were identified. Many proteins involved in the contact with pHPK are identical to those previously suggested to bind HK, suggesting that there is a group of fungal CWP, collectively involved in the interaction with the components of human contact system