FUSO-MPE
Molekularna, proteomska i ekstrolitska karakterizacija okolišnih i kliničkih izolata Fusarium kompleksa vrsta (FUSO-MPE)
(HRZZ-IP-2022-10-8062) · (DOK-NPOO-2023-10-2348)
Voditelj projekta: Maja Šegvić Klarić
Trajanje: 18.12. 2024. – 17.12. 2027.
Suradnici
Daniela Jakšić, Ida Ćurtović Pučar, Marta Kozarić (doktorand DOK-NPOO-2023-10-2348), Sanja Dabelić, Domagoj Kifer, Vanja Kelava, Sanja Pleško, Marko Siroglavić, Zrinka Bošnjak, Martin Hoenigl, Michael Sulyok
Sažetak projekta
Među 22 Fusarium kompleksa vrsta (KV), koji su uglavnom patogeni na biljkama, 10 KV je povezano s fuzariozama u ljudi. Među njima dominiraju F. solani, F. oxysporum i F. fujikuroi KV. Većina istraživanja pokazuje da fuzarije imaju intrinzičnu rezistenciju na antimikotike. Čimbenici virulencije fuzarioza u ljudi za sada su nepoznati. Fusarium vrste posjeduju skupine gena za biosintezu sekundarnih metabolita (ekstrolita) uključujući i mikotoksine, koji su čimbenici virulencije u biljkama. Međutim, uloga mikotoksina u virulenciji kod ljudi je nerazjašnjena. Ciljevi (C) predloženog projekta su: 1) prikupljanje okolišnih (žitarice) i kliničkih (različiti tipovi fuzarioza) sojeva fuzarija i njihova detekcija do razine vrste korištenjem molekularno-bioloških metoda; 2) određivanje rezistencije na antimikotike u kliničkoj primijeni, u okolišnih i kliničkih sojeva fuzarija korištenjem CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) protokola; 3) proteomska karakterizacija fuzarija (masena spektrometrija) primjenom in vitro (podloge za identifikaciju, rast u biljci) versus ex vivo uvjeta (simulacija fizioloških uvjeta u čovjeku podlogama i temperaturom) kako bi se odredila ekspresija virulentnih proteina, proteina vezanih za rezistenciju na antimikotike i enzima za proizvodnju ekstrolita; te 4) ekstrolitska karakterizacija (LC-MS/MS analize) fuzarija uzgojenih in vitro u odnosu na ex vivo uvjete. Rezultati će pridonijet otkrivanju čimbenika virulencije u patogenezi fuzarioze koji bi mogli biti nova meta za razvoj antimikotika. Analiza ekstrolitskog profila fuzarija in vitro i ex vivo dopunit će proteomsku karakterizaciju, što će pridonijeti rasvjetljavanju uloge ekstrolita u virulenciji tijekom fuzarioze. Rezultati projekta omogućiti će kreiranje proteomske knjižnice fuzarija uzgojenih u in vitro i ex vivo uvjetima što bi moglo pridonijeti boljoj diferencijaciji vrsta unutar fuzarijskih KV, a time i dijagnostici i terapiji fuzarijskih mikoza.
Abstract
Among the 22 Fusarium species complexes (SCs), which are predominantly plant pathogens, 10 SCs have been associated with fusariosis in humans. The most prevalent among these are the F. solani, F. oxysporum, and F. fujikuroi SCs. Most studies indicate that Fusarium species exhibit intrinsic resistance to antifungal agents. The virulence factors involved in human fusariosis remain unknown. Fusarium species possess secondary metabolite biosynthetic gene clusters responsible for the production of extrolites, including mycotoxins, which act as virulence factors in plants. However, the role of mycotoxins in human virulence remains unclear. The objectives (O) of the proposed project are: 1) to collect environmental (cereal-associated) and clinical (different types of fusariosis) Fusarium isolates and identify them to the species level using molecular biology methods; 2) to determine resistance to clinically used antifungal agents in environmental and clinical Fusarium isolates using the CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) protocols; 3) to perform proteomic characterization of Fusarium (mass spectrometry) under in vitro conditions (identification media and growth in plants) versus ex vivo conditions (simulation of human physiological conditions using specific media and temperature) in order to determine the expression of virulence-associated proteins, proteins involved in antifungal resistance, and enzymes involved in extrolite biosynthesis; and 4) to perform extrolite profiling (LC-MS/MS analyses) of Fusarium grown under in vitro versus ex vivo conditions. The results will contribute to the identification of virulence factors involved in the pathogenesis of fusariosis that could represent novel targets for antifungal development. Analysis of the extrolite profiles of Fusarium under in vitro and ex vivo conditions will complement the proteomic characterization and contribute to elucidating the role of extrolites in virulence during fusariosis. The results of the project will enable the creation of a proteomic library of Fusarium grown under in vitro and ex vivo conditions, which could contribute to improved differentiation of species within Fusarium SCs and, consequently, to the diagnosis and treatment of Fusarium mycoses.
Aktivnosti
- Ciljevi rada i metodologija
- Prikupljanje okolišnih (odvodi vode, kukuruz, palenta, banana) i kliničkih sojeva Fusarium vrsta
- Molekularna (sekvenciranje genskih lokusa ITS, tef1a, rpb2) i proteomska identifikacija okolišnih i kliničkih sojeva Fusarium vrsta
- Ispitivanje otpornosti sojeva Fusarium vrsta na rutinske antimikotike u kliničkoj primjeni (amfotericin B, vorikonazol, posakonazol, izavukonazol) i nove antimikotike (olorofim i manogepiks) prema CLSI metodologiji
- Proteomska determinacija čimbenika virulencije, proteina uključenih u rezistenciju na antimikotike, ključnih enzima uključenih u sintezu ekstrolita kod okolišnih i kliničkih sojeva Fusarium vrsta pomoću masene spektrometrije
- Detekcija ekstrolitskog profila okolišnih i kliničkih sojeva Fusarium vrsta pomoću masene spektrometrije
- Diseminacijske aktivnosti
- Kongresna pozvana predavanja, usmene i posterske prezentacije, objavljivanje znanstvenih radova
- Usavršavanje doktoranda
- Ljetna škola bioinformatike 2025: InnoThyroGen EU Project (Split, Hrvatska, 1.-5. rujna 2025) (https://www.innothyrogen.eu/hr/vijesti/innothyrogen-ljetna-skola-bioinformatike/)
- Radionica Identification of Food and Indoor Fungi u organizaciji Westerdijk Fungal Biodiversity Institute i Veterinarskog instituta u Zagrebu (9.-11. rujna, Zagreb, Veterinarski institut
- 18th Brixen Proteomics Summer School 2026 (Brixen, Italy, 9-15 August 2026) https://www.brixenproteomics.org/
- Usavršavanje doktoranda u na Institute of Bioanalytics and Agro-Metabolomics, University of Natural Resources and Life Science, Beč, Austrija radi edukacije u LC-MS/MS metodologiji
CroRIS / CROSBI
Financiranje: Ovaj projekt financira Hrvatska zaklada za znanost.
U okviru projekta sudjeluje doktorand iz programa DOK-NPOO-2023-10-2348, uz podršku sredstava Europske unije – NextGenerationEU za tu sastavnicu.
Financira Europska unija – NextGenerationEU. Izneseni stavovi i mišljenja samo su autorova i ne odražavaju nužno službena stajališta Europske unije ili Europske komisije. Ni Europska unija ni Europska komisija ne mogu se smatrati odgovornima za njih.
Mišljenja, nalazi i zaključci ili preporuke navedene u ovom materijalu odnose se na autora i ne odražavaju nužno stajališta Hrvatske zaklade za znanost.