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Amiodarone induces stress responses and calcium flux mediated by the cell wall in Saccharomyces cerevisiae

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Abstract:

We used a proteomic approach to study effects of amiodarone on cells of the yeast Saccharomyces cerevisiae. Amiodarone has been shown to have antifungal activity in vitro and causes a massive increase in cytoplasmic calcium levels ([Ca2+]cyt). Proteomic analysis of cells exposed to amiodarone show that this drug elicits stress responses and points to involvement of proteins associated with the cell wall. We tested several of those proteins for involvement in the Ca2+ flux. In particular, the amiodarone-induced Ca2+ flux was decreased in bgl2Δ cells, which have altered levels of -glucan and chitin. The involvement of the cell wall in the Ca2+ flux induced by amiodarone treatment was tested by addition of yeast cell-wall components. While mannan inhibited the rise in [Ca2+]cyt, -glucan potentiated the Ca2+ flux by 4.5-fold, providing evidence that the cell wall is directly involved in controlling this Ca2+ flux. This conclusion is corroborated by the inhibition of the Ca2+ flux by calcofluor, which is known to bind to cell-wall chitin and inhibit cell growth. Zymolyase treatment altered the kinetics of amiodarone-induced calcium flux and uncoupled the inhibitory effect of calcofluor. These effects demonstrate that the cell-wall -glucan regulates calcium flux elicited by amiodarone.

Une analyse protéomique a été utilisée pour étudier les effets de l’amiodarone sur les cellules de levure Saccharomyces cerevisiae. Il a été démontré que l’amiodarone a une activité fungicide in vitro et produit une augmentation importante des niveaux de calcium ([Ca2+]cyt). Les mécanismes ne sont pas connus. L’analyse protéomique de cellules exposées à l’amiodarone montre que cette molécule induit des « stress-résponses » et indique que des protéines associées à la membrane des cellules sont impliquées. Nous avons étudié expérimentalement plusieurs de ces protéines pour leur rôle dans le flux de Ca2+. En particulier, le flux de Ca2+ induit par l’amiodarone était réduit dans les cellules bgl2Δ qui ont des niveaux modifiés de -glucan et chitin. Le rôle des membranes a été étudié par addition de composants de membranes des cellules de levure. Alors que mannan supprime l'augmentation dans [Ca2+]cyt, -glucan augmente par 4,5 fois le flux de Ca2+, démontrant que la membrane de la cellule est directement impliquée dans le control du flux de Ca2+. Cette conclusion est supportée par la suppression du flux de Ca2+ par le calcofluor, qui est connu pour se lier à la chitin et supprimer la croissance de la cellule. Le traitement des cellules avec la Zymolyase a modifie la cinétique du flux de calcium induit par l'amiodarone et découple le rôle inhibiteur du calcofluor. Ces effets démontrent que le -glucan des membranes régularise le flux de calcium induit par l'amiodarone.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-03-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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