Candida albicans est une levure pathogène opportuniste de l’homme. La capacité de C. albicans à changer de forme en réponse à des stimuli externes, passant d’une croissance bourgeonnante à filamenteuse, est associée à sa virulence. Cette morphogenèse requiert une réorganisation du cytosquelette d’actine et un trafic membranaire ciblé. Chez Saccharomyces cerevisiae, les petites protéines G de type Arf jouent un rôle important dans le trafic membranaire et la polarité cellulaire. Le rôle de ces protéines chez C. albicans est largement méconnu. C. albicans a 3 protéines Arf, Arf1-Arf3 et 2 Arf-like, Arl1 et Arl3. Nos résultats indiquent que seule Arf2 est nécessaire à la viabilité et à la résistance aux antifongiques, et qu’Arf2 et Arl1 sont critiques pour la croissance filamenteuse hyphale; le mutant arl1/arl1 en particulier forme des hyphes 2 fois plus courtes que la souche sauvage. Les mutants Δ/pTetARF2 et arl1/arl1 ont un défaut de virulence dramatique et ARL1 est particulièrement critique pour la candidose oropharyngée. Nos résultats indiquent que les défauts du mutant Δ/pTetARF2 seraient dus à une altération du Golgi, et ceux d’arl1/arl1 de l’incapacité de ce mutant à restreindre sa croissance à un site unique. Ce défaut de croissance polarisée du mutant arl1/arl1 n’est pas lié à la mislocalisation de son effecteur Imh1, ni à une misrégulation de la phosphatidylsérine flippase Drs2. Par contre, nos données suggèrent que le défaut de croissance hyphale de ce mutant résulterait d’une hypersécrétion. Cette étude nous a permis d’identifier Arf2 et Arl1 comme protéines clés du trafic membranaire, critiques pour la croissance filamenteuse et la virulence de C. albicans. / The human fungal pathogen Candida albicans switches from budding to filamentous growth. This dramatic morphogenesis is critical for its virulence and requires sustained polarized growth, via exocytosis and endocytosis, as well as reorganization of intracellular compartments. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, Arf G-proteins and their regulators function at the interface of membrane traffic and cell polarity. The roles of this class of proteins during the transition to filamentous growth and virulence in C. albicans are largely unknown. In C. albicans there are 3 Arf proteins, Arf1-Arf3 and 2 Arf-like proteins, Arl1 and Arl3. Our results reveal that only Arf2 is required for viability and sensitivity to antifungal drugs and that both Arf2 and Arl1 are required for hyphal growth, with arl1/arl1 hyphal filaments being 2-fold shorter than that of the wild-type strain. Furthermore, both Δ/pTetARF2 and arl1/arl1 mutants have drastically reduced virulence, with ARL1 particularly critical for oropharyngeal candidiasis. We show that the defects in Δ/pTetARF2 is due to an alteration of Golgi integrity, while the defects in the arl1 mutant are likely to result from the inability of this mutant to restrict growth to a single site. Further analyses of the arl1/arl1 mutant revealed that this defect does not result from a misregulation of the GRIP-domain golgin coiled-coil tethering protein Imh1 nor of the phosphatidylserine flippase Drs2. Rather, our results suggest that the arl1/arl1 hyphal growth defect results from increased secretion. Together our work identifies Arf2 and Arl1 as key regulators of membrane traffic, critical for hyphal growth and virulence.

Candida albicans est un organisme commensal présent dans le microbiote, qui peut cependant provoquer des infections superficielles mais aussi systémiques, engageant alors le pronostic vital chez les patients immunodéprimés. La transition entre forme bourgeonnante et forme filamenteuse hyphale hautement polarisée, ce qui nécessite une réorganisation du cytosquelette et un trafic membranaire soutenu, est associée à la virulence. Chez les eucaryotes, les GTPases de la famille Rab (Ras related protein in the brain) et leurs régulateurs jouent un rôle central dans le trafic membranaire. L'objectif de ce travail est de comprendre le rôle de ces protéines, en particulier de Ypt6, l'homologue de Rab6 humain, dans la transition morphologique et la virulence de C. albicans. Dans ce but, j'ai construit des mutants « perte de fonction » et déterminé que YPT6 n'est pas essentiel à la viabilité, mais est critique pour l'intégrité de la paroi cellulaire et la croissance hyphale invasive ; les hyphes du mutant ypt6 sont plus courtes que celles de la souche sauvage. En outre, YPT6 est critique pour la virulence dans deux modèles murins de candidose. Lors de la croissance hyphale, Ypt6 est co-localisé avec Arl1, une GTPase de la famille Arf (ADP Ribosylation Factor), également nécessaire pour la croissance hyphale et la virulence de C. albicans. De plus, la surexpression de YPT6 compense spécifiquement le défaut de croissance hyphale du mutant de délétion arl1, mais pas l'inverse. La délétion de YPT6 résulte également en une augmentation du nombre de citernes Golgiennes, suggérant que l'intégrité du Golgi est altérée dans ce mutant. Utilisant de l'imagerie sur cellules vivantes, j'ai montré que la distribution d’Abp1 (Actin binding protein 1), qui est un rapporteur des sites d’endocytose, est aussi altérée dans le mutant ypt6, en ceci qu’elle n’est plus restreinte à l’apex de l’hyphe, comme observé dans les cellules sauvages. Ces données suggèrent que le défaut de maintien de la croissance hyphale du mutant ypt6 est au moins en partie associé à une altération de la distribution des sites d’endocytose. En résumé, j’ai identifié le rôle de Ypt6 dans la croissance hyphale invasive et la virulence du pathogène fongique opportuniste de l’homme C. albicans, et mis en évidence une interaction entre deux GTPases, Ypt6 et Arl1, lors du processus de croissance hyphale. / Candida albicans is a harmless constituent of the human microbiota that causes superficial infections as well as life threatening infections in immune compromised individuals. The transition from a budding form to the highly polarized hyphal form is associated with virulence and requires cytoskeleton reorganization and sustained membrane trafficking. In a range of eukaryotes, Ras related protein in the brain (Rab) G proteins and their regulators have been shown to play a central role in membrane traffic. The objective of this work is to understand the role of Rab proteins, in particular Ypt6, the homolog of Human Rab6, in the morphological transition and virulence of C. albicans. To this aim, I generated loss of function mutants and found that YPT6 is not essential for viability, yet was critical for cell wall integrity and invasive hyphal growth, with ypt6 hyphal filaments shorter compared to that of the wild type (WT). Furthermore, YPT6 was important for virulence in two murine candidiasis models. I determined that Ypt6 was localized at the late Golgi compartment during hyphal growth, where it co-localized with Arl1, a small GTPase of the Arf (ADP Ribosylation Factor) family, also required for hyphal growth and virulence. Interestingly, overexpression of YPT6 specifically rescued the hyphal growth defect of the arl1 mutant, but not the converse. Further characterization of the ypt6 deletion mutant showed that the number of Golgi cisternae is increased in this mutant compared to that of WT strain, suggesting an alteration of Golgi integrity. In addition, using live cell imaging I showed that the distribution of Actin binding protein 1 (Abp1), which is a reporter for actin patches, was altered in the ypt6 mutant, in that it was no longer restricted to the tip of the filament, as is observed in WT cells. These data suggest that the defect in hyphal growth maintenance of the ypt6 deletion mutant is at least partly associated with an alteration of the distribution of endocytic sites. Thus, I identified a critical role of Ypt6 during invasive hyphal growth and virulence in the human fungal opportunistic pathogen C. albicans and revealed an interaction between Ypt6 and Arl1 in the hyphal growth process.