Maintaining appropriate levels of trace elements during infection of a host is essential for microbial pathogenicity. Here we compared the uptake of 10 trace elements from 3 commonly-used laboratory media by 3 pathogens, Candida albicans, Cryptococcus neoformans and Aspergillus fumigatus, and a model yeast, Saccharomyces cerevisiae. The trace element composition of the yeasts, C. albicans, C. neoformans and S. cerevisiae, grown in rich (YPD) medium, differed primarily in P, S, Fe, Zn and Co. Speciation analysis of the intracellular fraction, which indicates the size of the organic ligands with which trace elements are complexed, showed that the ligands for S were similar in the three fungi but there were significant differences in binding partners for Fe and Zn between C. neoformans and S.cerevisiae. The profile for Cu varied across the 3 yeast species. In a comparison of C. albicans and A. fumigatus hyphae, the former showed higher Fe, Cu, Zn and Mn, while A. fumigatus contained higher P, S Ca and Mo. Washing C. albicans cells with the cell-impermeable chelator, EGTA, depleted 50–90 % of cellular Ca, suggesting that a large proportion of this cation is stored in the cell wall. Treatment with the cell wall stressor, Calcofluor White (CFW), alone had little effect on the elemental profile whilst combined Ca + CFW stress resulted in high cellular Cu and very high Ca. Together our data enhance our understanding of trace element uptake by pathogenic fungi and provide evidence for the cell wall as an important storage organelle for Ca.

中文翻译：

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病原真菌和非病原真菌的多微量元素分析

在宿主感染期间保持适当水平的微量元素对于微生物致病性至关重要。在这里，我们比较了 3 种病原体（白色念珠菌、新型隐球菌和烟曲霉）以及一种模型酵母（酿酒酵母）从 3 种常用实验室培养基中吸收的 10 种微量元素。在富含 (YPD) 培养基中生长的酵母、白色念珠菌、新型念珠菌和酿酒酵母的微量元素组成主要在 P、S、Fe、Zn 和 Co 方面不同。细胞内组分的形态分析表明与微量元素复合的有机配体的大小表明，三种真菌中 S 的配体相似，但 C.neoformans 和 S.cerevisiae 之间的 Fe 和 Zn 结合配偶体存在显着差异。Cu 的分布在 3 个酵母物种中有所不同。在比较白色念珠菌和烟曲霉菌丝时，前者显示出较高的 Fe、Cu、Zn 和 Mn，而 A. fumigatus 含有较高的 P、S Ca 和 Mo。用细胞不可渗透的螯合剂洗涤白色念珠菌细胞， EGTA 消耗了 50-90% 的细胞钙，这表明该阳离子的很大一部分储存在细胞壁中。单独用细胞壁应激物 Calcofluor White (CFW) 处理对元素分布几乎没有影响，而组合的 Ca + CFW 应激导致高细胞 Cu 和非常高的 Ca。我们的数据一起增强了我们对致病真菌摄取微量元素的理解，并为细胞壁作为 Ca 的重要储存细胞器提供了证据。fumigatus 含有较高的 P、S Ca 和 Mo。用细胞不可渗透的螯合剂 EGTA 清洗白色念珠菌细胞，消耗了 50-90% 的细胞钙，这表明该阳离子的很大一部分储存在细胞壁中。单独用细胞壁应激物 Calcofluor White (CFW) 处理对元素分布几乎没有影响，而组合的 Ca + CFW 应激导致高细胞 Cu 和非常高的 Ca。我们的数据一起增强了我们对致病真菌摄取微量元素的理解，并为细胞壁作为 Ca 的重要储存细胞器提供了证据。fumigatus 含有较高的 P、S Ca 和 Mo。用细胞不可渗透的螯合剂 EGTA 清洗白色念珠菌细胞，消耗了 50-90% 的细胞钙，这表明该阳离子的很大一部分储存在细胞壁中。单独用细胞壁应激物 Calcofluor White (CFW) 处理对元素分布几乎没有影响，而组合的 Ca + CFW 应激导致高细胞 Cu 和非常高的 Ca。我们的数据一起增强了我们对致病真菌摄取微量元素的理解，并为细胞壁作为 Ca 的重要储存细胞器提供了证据。Calcofluor White (CFW) 单独对元素分布几乎没有影响，而组合的 Ca + CFW 应力导致高细胞 Cu 和非常高的 Ca。我们的数据一起增强了我们对致病真菌摄取微量元素的理解，并为细胞壁作为 Ca 的重要储存细胞器提供了证据。Calcofluor White (CFW) 单独对元素分布几乎没有影响，而组合的 Ca + CFW 应力导致高细胞 Cu 和非常高的 Ca。我们的数据一起增强了我们对致病真菌摄取微量元素的理解，并为细胞壁作为 Ca 的重要储存细胞器提供了证据。