Abstract Microglia provide protection against a range of brain infections, but how these glial cells respond to fungi is poorly understood. We investigated the role of microglia in the context of cryptococcal meningitis, the most common cause of fungal brain infections in humans. Using a series of transgenic- and chemical-based microglia depletion methods we found that, contrary to their protective role during other infections, microglia supported cryptococcal fungal brain infection. We show that microglia become hosts for intracellular fungal growth and are a site in which the fungus accesses the restricted micronutrient copper. We developed a reporter fungal strain to track copper starvation responses by the fungus and found that yeast were protected from copper starvation within microglia. Lastly, we show that stimulation of microglia with IFNγ causes restriction of phagosomal copper to intracellular fungi. These data provide a mechanistic explanation for why microglia depletion has a therapeutic effect in the context of this life-threatening fungal infection and is one of the few examples of microglia acting to promote infection. Our data demonstrate how tissue-resident phagocytes can support cryptococcal infections by acting as intracellular reservoirs and sites of microbial nutrient acquisition, and how these mechanisms may be blocked by IFNγ immunotherapy.

: Long non-coding RNA (lncRNA), a crucial regulator in breast cancer (BC) development, is intricately linked with cellular senescence. However, there is a lack of cellular senescence-related lncRNAs (CSRLs) signature to evaluate the prognosis of BC patients.

ABSTRACT Cryptococcus neoformans is a life-threatening fungal pathogen that is a causative agent for pulmonary infection and meningoencephalitis in both immunocompetent and immunodeficient individuals. Recent studies have elucidated the important function of the target of rapamycin (TOR) signaling pathway in the modulation of C. neoformans virulence factor production and pathogenicity in animal infection models. Herein, we discovered that Ypk1, a critical component of the TOR signaling pathway, acts as a critical modulator in fungal pathogenicity through post-translational modifications (PTMs). Mass spectrometry analysis revealed that Ypk1 is subject to protein acetylation at lysines 315 and 502, and both sites are located within kinase functional domains. Inhibition of the C. neoformans TOR pathway by rapamycin activates the deacetylation process for Ypk1. The YPK1Q strain, a hyper-acetylation of Ypk1, exhibited increased sensitivity to rapamycin, decreased capsule formation ability, reduced starvation tolerance, and diminished fungal pathogenicity, indicating that deacetylation of Ypk1 is crucial for responding to stress. Deacetylase inhibition assays have shown that sirtuin family proteins are critical to the Ypk1 deacetylation mechanism. After screening deacetylase mutants, we found that Dac1 and Dac7 directly interact with Ypk1 to facilitate the deacetylation modification process via a protein–protein interaction. These findings provide new insights into the molecular basis for regulating the TORC–Ypk1 axis and demonstrate an important function of protein acetylation in modulating fungal pathogenicity. IMPORTANCE Cryptococcus neoformans is an important opportunistic fungal pathogen in humans. While there are currently few effective antifungal treatments, the absence of novel molecular targets in fungal pathogenicity hinders the development of new drugs. There is increasing evidence that protein post-translational modifications (PTMs) can modulate the pathogenicity of fungi. In this study, we discovered that the pathogenicity of C. neoformans was significantly impacted by the dynamic acetylation changes of Ypk1, the immediate downstream target of the TOR complex. We discovered that Ypk1 is acetylated at lysines 315 and 502, both of which are within kinase functional domains. Deacetylation of Ypk1 is necessary for formation of the capsule structure, the response to the TOR pathway inhibitor rapamycin, nutrient utilization, and host infection. We also demonstrate that the sirtuin protein family is involved in the Ypk1 deacetylation mechanism. We anticipate that the sirtuin–Ypk1 regulation axis could be used as a potential target for the development of antifungal medications.

Abstract Cryptococcal meningoencephalitis is an emerging infection shifted from primarily ART-naive to being ART-experienced HIV/AIDS patients, COVID-19 patients and also in immune competent individuals, mainly caused by the human opportunistic pathogen Cryptococcus neoformans , yet mechanisms of the brain or CNS dissemination remain to elucidate, which is the deadest process for the disease. Meanwhile, illustrations of clinically relevant responses in cryptococcosis were limited, as the low availabilities of clinical samples. In this study, macaque and mouse infection models were employed and miRNA-mRNA transcriptomes were performed and combined, which revealed cytoskeleton, a major feather in HIV/AIDS patients, was a centric pathway regulated in both two infection models. Notably, assays of clinical immune cells confirmed an enhanced “Trojan Horse” in HIV/AIDS patients, which can be shut down by cytoskeleton inhibitors. Furthermore, we identified a novel enhancer for macrophage “Trojan Horse”, myocilin, and an enhanced fungal burden was achieved in brains of MYOC transgenic mice. Taking together, this study reveals fundamental roles of cytoskeleton and MYOC in blocking fungal CNS dissemination, which not only helps to understand the high prevalence of cryptococcal meningitis in HIV/AIDS, but also facilitates the development of novel drugs for therapies of meningoencephalitis caused by C. neoformans and other pathogenic microorganisms.

Abstract Cryptococcus neoformans poses a threat to human health, but anticryptococcal therapy is hampered by the emergence of drug resistance, whose underlying mechanisms remain poorly understood. Herein, we discovered that Isw1, an imitation switch chromatin remodeling ATPase, functions as a master modulator of genes responsible for multidrug resistance in C. neoformans . Cells with the disrupted ISW1 gene exhibited profound resistance to multiple antifungal drugs. Mass spectrometry analysis revealed that Isw1 is both acetylated and ubiquitinated, suggesting that an interplay between these two modification events exists to govern Isw1 function. Mutagenesis studies of acetylation and ubiquitination sites revealed that the acetylation status of Isw1 K97 coordinates with its ubiquitination processes at Isw1 K113 and Isw1 K441 through modulating the interaction between Isw1 and Cdc4, an E3 ligase. Additionally, clinical isolates of C. neoformans overexpressing the degradation-resistant ISW1 K97Q allele showed impaired drug-resistant phenotypes. Collectively, our studies revealed a sophisticated acetylation-Isw1-ubiquitination regulation axis that controls multidrug resistance in C. neoformans .

The molecular and genetic mechanisms by which different single nucleotide variant (SNV) alleles in specific genes, or at the same genetic locus, bring about distinct disease phenotypes often remain unclear. Allelic truncating mutations of fibrillin-1 (FBN1) cause either classical Marfan syndrome (MFS) or a more severe phenotype associated with Marfanoid-progeroid-lipodystrophy syndrome (MPLS). A total of three Marfan syndrome/Marfanoid patients (2 singletons and 1 parent-offspring trio) were recruited. Targeted next-generation sequencing was performed on all the participants. We analyzed the molecular diagnosis, patient clinical features, and the potential molecular mechanism involved in the MPLS subject in our cohort. We investigated a small cohort, consisting of two classical MFS and one MPLS patient from China, whose clinical presentation included scoliosis potentially requiring surgical intervention. We provide evidence that most nonsense and frameshift mutations lead to FBN1 null alleles due to mutant mRNA transcript degradation. In contrast, the more severe disease phenotype, MPLS, is caused by mutant mRNAs that are predicted to escape the nonsense mediated decay (NMD) surveillance pathway, making a mutant protein that exerts a dominant negative interference effect to FBN1 thus generating a gain-of-function (GoF) rather than a loss-of-function (LoF) allele as in MFS. Overall, we provide direct evidence that a dominant negative interaction of FBN1 potentially explains the distinct clinical phenotype in MPLS patients through genetic and functional analysis of the first Chinese patient with MPLS. Moreover, our study expands the mutation spectrum of FBN1 and highlights the potential molecular mechanism for MPLS patients.

Introduction: The increasing prevalence of systemic fungal infections, especially among immunocompromised individuals, highlights the need for advancements in targeted and effective antifungal treatments. This study presents a novel nanomaterial, CFW-phosphatidylethanolamine conjugate (CFW-PEc), designed to enhance the delivery and efficacy of antifungal agents by targeting fungal cell walls through specific chitin binding. Ethosomes, lipid-based nanocarriers known for their ability to improve drug delivery across skin and cell membranes, were utilized in this study. Methods: The physicochemical characteristics of voriconazole-loaded CFW-PEc ethosomes (CFW-PEc-VRC-ethosomes) were examined, including particle size, zeta potential, and entrapment efficiency. Antifungal efficacy of CFW-PEc-VRC-ethosomes was evaluated, including antifungal activity in vitro, CFW-PEc-ethosomes cellular uptake, and models of animal infection and imaging analyses. Results: In vitro experiments demonstrated a concentration-dependent inhibition of C. albicans growth by CFW-PEc, with cell inhibition rates reaching nearly 100% at 256 μM. In vivo investigations confirmed a 5-fold reduction in fungal burden in the liver and a 7.8-fold reduction in the kidney compared to the control group following treatment with CFW-PEc (0.1 μM)-VRC-ethosomes. Imaging analyses also confirmed the extended tissue retention of fluorescent dye-loaded CFW-PEc-ethosomes in mice, further underscoring their potential for clinical use. Discussion: The targeted delivery of antifungal medications via ethosomes coated with CFW-PEc presents a promising strategy to improve antifungal effectiveness while reducing adverse effects, marking a significant advancement in fungal infection therapy. Keywords: CFW-phosphatidylethanolamine conjugate, antifungal agents, fungal cell walls, chitin binding, ethosomes