Published December 16, 2022
| Version v1
Publication
Open
Myosin-II proteins are involved in the growth, morphogenesis, and virulence of the human pathogenic fungus Mucor circinelloides
- 1. Hanoi National University of Education
- 2. Vietnam Academy of Science and Technology
Description
Mucormycosis is an emerging lethal invasive fungal infection. The infection caused by fungi belonging to the order Mucorales has been reported recently as one of the most common fungal infections among COVID-19 patients. The lack of understanding of pathogens, particularly at the molecular level, is one of the reasons for the difficulties in the management of the infection. Myosin is a diverse superfamily of actin-based motor proteins that have various cellular roles. Four families of myosin motors have been found in filamentous fungi, including myosin I, II, V, and fungus-specific chitin synthase with myosin motor domains. Our previous study on Mucor circinelloides, a common pathogen of mucormycosis, showed that the Myo5 protein (ID 51513) belonging to the myosin type V family had a critical impact on the growth and virulence of this fungus. In this study, to investigate the roles of myosin II proteins in M. circinelloides, silencing phenotypes and null mutants corresponding to myosin II encoding genes, designated mcmyo2A (ID 149958) and mcmyo2B (ID 136314), respectively, were generated. Those mutant strains featured a significantly reduced growth rate and impaired sporulation in comparison with the wild-type strain. Notably, the disruption of mcmyo2A led to an almost complete lack of sporulation. Both mutant strains displayed abnormally short, septate, and inflated hyphae with the presence of yeast-like cells and an unusual accumulation of pigment-filled vesicles. In vivo virulence assays of myosin-II mutant strains performed in the invertebrate model Galleria mellonella indicated that the mcmyo2A-knockout strain was avirulent, while the pathogenesis of the mcmyo2B null mutant was unaltered despite the low growth rate and impaired sporulation. The findings provide suggestions for critical contributions of the myosin II proteins to the polarity growth, septation, morphology, pigment transportation, and pathogenesis of M. circinelloides. The findings also implicate the myosin family as a potential target for future therapy to treat mucormycosis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الفطار المخاطي هو عدوى فطرية مميتة ناشئة. تم الإبلاغ مؤخرًا عن العدوى التي تسببها الفطريات التي تنتمي إلى الرتبة Mucorales كواحدة من أكثر الالتهابات الفطرية شيوعًا بين مرضى COVID -19. يعد عدم فهم مسببات الأمراض، خاصة على المستوى الجزيئي، أحد أسباب الصعوبات في إدارة العدوى. الميوسين هو مجموعة متنوعة من البروتينات الحركية القائمة على الأكتين والتي لها أدوار خلوية مختلفة. تم العثور على أربع عائلات من محركات الميوسين في الفطريات الخيطية، بما في ذلك الميوسين I و II و V و سينسيز الكيتين الخاص بالفطريات مع المجالات الحركية للميوسين. أظهرت دراستنا السابقة على Mucor circinelloides، وهو أحد مسببات الأمراض الشائعة للفطريات المخاطية، أن بروتين Myo5 (ID 51513) الذي ينتمي إلى عائلة الميوسين من النوع V كان له تأثير حاسم على نمو وفوعة هذه الفطريات. في هذه الدراسة، للتحقيق في أدوار بروتينات الميوسين II في M. circinelloides، وإسكات الأنماط الظاهرية والمتحولات الصفرية المقابلة لجينات ترميز الميوسين II، تم إنشاء mcmyo2A المعين (ID 149958) و mcmyo2B (ID 136314)، على التوالي. تتميز هذه السلالات الطافرة بمعدل نمو منخفض بشكل كبير وضعف البوغ مقارنة بالسلالة البرية. والجدير بالذكر أن تعطيل mcmyo2A أدى إلى نقص شبه كامل في الأبواغ. أظهرت كلتا السلالتين الطافرتين خيوطًا قصيرة وحاجزة ومضخمة بشكل غير طبيعي مع وجود خلايا شبيهة بالخميرة وتراكم غير عادي للحويصلات المملوءة بالصباغ. أشارت فحوصات الفوعة في الجسم الحي لسلالات طفرات الميوسين- II التي أجريت في نموذج اللافقاريات Galleria mellonella إلى أن سلالة mcmyo2A - Knockout كانت عديمة الفوعة، في حين أن التسبب في طفرة mcmyo2B الصفرية لم يتغير على الرغم من انخفاض معدل النمو وضعف البوغ. تقدم النتائج اقتراحات للمساهمات الحرجة لبروتينات الميوسين II في نمو القطبية، والحاجز، والتشكل، ونقل الصباغ، والتسبب في M. circinelloides. تشير النتائج أيضًا إلى عائلة الميوسين كهدف محتمل للعلاج المستقبلي لعلاج الفطريات المخاطية.Translated Description (French)
La mucormycose est une infection fongique invasive mortelle émergente. L'infection causée par des champignons appartenant à l'ordre des Mucorales a récemment été signalée comme l'une des infections fongiques les plus courantes chez les patients atteints de COVID-19. Le manque de compréhension des agents pathogènes, en particulier au niveau moléculaire, est l'une des raisons des difficultés dans la prise en charge de l'infection. La myosine est une superfamille diversifiée de protéines motrices à base d'actine qui ont divers rôles cellulaires. Quatre familles de moteurs de myosine ont été trouvées dans des champignons filamenteux, y compris la myosine I, II, V et la chitine synthase spécifique du champignon avec des domaines moteurs de myosine. Notre étude précédente sur Mucor circinelloides, un pathogène commun de la mucormycose, a montré que la protéine Myo5 (ID 51513) appartenant à la famille des myosines de type V avait un impact critique sur la croissance et la virulence de ce champignon. Dans cette étude, pour étudier les rôles des protéines de la myosine II dans M. circinelloides, des phénotypes de silençage et des mutants nuls correspondant aux gènes codant pour la myosine II, désignés respectivement mcmyo2A (ID 149958) et mcmyo2B (ID 136314), ont été générés. Ces souches mutantes présentaient un taux de croissance significativement réduit et une sporulation altérée par rapport à la souche de type sauvage. Notamment, la perturbation de mcmyo2A a entraîné une absence presque totale de sporulation. Les deux souches mutantes présentaient des hyphes anormalement courts, septés et gonflés avec la présence de cellules ressemblant à des levures et une accumulation inhabituelle de vésicules remplies de pigments. Des essais de virulence in vivo de souches mutantes de myosine-II effectués dans le modèle d'invertébré Galleria mellonella ont indiqué que la souche mcmyo2A-knockout était avirulente, tandis que la pathogenèse du mutant nul mcmyo2B était inchangée malgré le faible taux de croissance et la sporulation altérée. Les résultats fournissent des suggestions pour des contributions critiques des protéines de la myosine II à la croissance de la polarité, à la septation, à la morphologie, au transport des pigments et à la pathogenèse de M. circinelloides. Les résultats impliquent également la famille des myosines comme cible potentielle pour un futur traitement de la mucormycose.Translated Description (Spanish)
La mucormicosis es una infección fúngica invasiva letal emergente. La infección causada por hongos pertenecientes al orden Mucorales se ha reportado recientemente como una de las infecciones fúngicas más comunes entre los pacientes con COVID-19. La falta de comprensión de los patógenos, particularmente a nivel molecular, es una de las razones de las dificultades en el manejo de la infección. La miosina es una superfamilia diversa de proteínas motoras basadas en actina que tienen varias funciones celulares. Se han encontrado cuatro familias de motores de miosina en hongos filamentosos, incluida la miosina I, II, V y la quitina sintasa específica de hongos con dominios motores de miosina. Nuestro estudio previo sobre Mucor circinelloides, un patógeno común de la mucormicosis, demostró que la proteína Myo5 (ID 51513) perteneciente a la familia de la miosina tipo V tenía un impacto crítico en el crecimiento y la virulencia de este hongo. En este estudio, para investigar los roles de las proteínas miosina II en M. circinelloides, se generaron fenotipos de silenciamiento y mutantes nulos correspondientes a genes codificantes de miosina II, designados mcmyo2A (ID 149958) y mcmyo2B (ID 136314), respectivamente. Esas cepas mutantes presentaron una tasa de crecimiento significativamente reducida y una esporulación alterada en comparación con la cepa de tipo salvaje. En particular, la interrupción de mcmyo2A condujo a una falta casi completa de esporulación. Ambas cepas mutantes mostraron hifas anormalmente cortas, septadas e infladas con la presencia de células similares a levaduras y una acumulación inusual de vesículas llenas de pigmento. Los ensayos de virulencia in vivo de cepas mutantes de miosina II realizadas en el modelo de invertebrado Galleria mellonella indicaron que la cepa mcmyo2A-knockout era avirulenta, mientras que la patogénesis del mutante nulo mcmyo2B no se alteró a pesar de la baja tasa de crecimiento y la esporulación alterada. Los hallazgos proporcionan sugerencias sobre las contribuciones críticas de las proteínas miosina II al crecimiento de la polaridad, la septación, la morfología, el transporte de pigmentos y la patogénesis de M. circinelloides. Los hallazgos también implican a la familia de la miosina como un objetivo potencial para la terapia futura para tratar la mucormicosis.Files
pdf.pdf
Files
(12.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5d55b826a7b02d4efbef112924571eb7
|
12.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تشارك بروتينات الميوسين 2 في نمو وتكوين وفوعة الفطريات المسببة للأمراض البشرية Mucor circinelloides
- Translated title (French)
- Les protéines Myosin-II sont impliquées dans la croissance, la morphogenèse et la virulence du champignon pathogène humain Mucor circinelloides
- Translated title (Spanish)
- Las proteínas miosina II están involucradas en el crecimiento, la morfogénesis y la virulencia del hongo patógeno humano Mucor circinelloides
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4313272652
- DOI
- 10.3389/fcimb.2022.1031463
References
- https://openalex.org/W1127871990
- https://openalex.org/W1479931945
- https://openalex.org/W1502319840
- https://openalex.org/W1537624486
- https://openalex.org/W1583416134
- https://openalex.org/W1828394605
- https://openalex.org/W1896747646
- https://openalex.org/W1931616884
- https://openalex.org/W1932699125
- https://openalex.org/W1965643998
- https://openalex.org/W1968876294
- https://openalex.org/W1969919571
- https://openalex.org/W1976722919
- https://openalex.org/W1981491314
- https://openalex.org/W1981990755
- https://openalex.org/W1982118862
- https://openalex.org/W1986196651
- https://openalex.org/W1987916789
- https://openalex.org/W1989076612
- https://openalex.org/W1994788479
- https://openalex.org/W1998569617
- https://openalex.org/W2007345431
- https://openalex.org/W2018193678
- https://openalex.org/W2022975161
- https://openalex.org/W2036022745
- https://openalex.org/W2047769211
- https://openalex.org/W2051118472
- https://openalex.org/W2052478550
- https://openalex.org/W2053590666
- https://openalex.org/W2053988575
- https://openalex.org/W2059607522
- https://openalex.org/W2067752715
- https://openalex.org/W2068436445
- https://openalex.org/W2069953906
- https://openalex.org/W2072071087
- https://openalex.org/W2073398446
- https://openalex.org/W2078934649
- https://openalex.org/W2079809299
- https://openalex.org/W2099964770
- https://openalex.org/W2107532817
- https://openalex.org/W2111209294
- https://openalex.org/W2121849617
- https://openalex.org/W2123685989
- https://openalex.org/W2123999164
- https://openalex.org/W2124650255
- https://openalex.org/W2143074046
- https://openalex.org/W2145954184
- https://openalex.org/W2146937452
- https://openalex.org/W2151813145
- https://openalex.org/W2158909543
- https://openalex.org/W2162382895
- https://openalex.org/W2164485901
- https://openalex.org/W2165864785
- https://openalex.org/W2181046820
- https://openalex.org/W2268008485
- https://openalex.org/W2298923917
- https://openalex.org/W2385756291
- https://openalex.org/W2418821570
- https://openalex.org/W2472573606
- https://openalex.org/W2530283331
- https://openalex.org/W2577532063
- https://openalex.org/W2595223872
- https://openalex.org/W2745054782
- https://openalex.org/W2775380562
- https://openalex.org/W2779196703
- https://openalex.org/W2784892229
- https://openalex.org/W2791487059
- https://openalex.org/W2799693917
- https://openalex.org/W2803721823
- https://openalex.org/W2810240513
- https://openalex.org/W2883135211
- https://openalex.org/W2890130531
- https://openalex.org/W2891776772
- https://openalex.org/W2907702076
- https://openalex.org/W2915706650
- https://openalex.org/W2920080934
- https://openalex.org/W2924341699
- https://openalex.org/W2936191326
- https://openalex.org/W2989101353
- https://openalex.org/W3003541267
- https://openalex.org/W3010208231
- https://openalex.org/W3096253920
- https://openalex.org/W3134633551
- https://openalex.org/W3194803702
- https://openalex.org/W4230124577
- https://openalex.org/W4238081271
- https://openalex.org/W568453144
- https://openalex.org/W62855356