A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Leveraging the histidine kinase-phosphatase duality to sculpt two-component signaling (2024)
Meier, S. S. M., Multamäki, E., Ranzani, A. T., Takala, H., & Möglich, A. (2024). Leveraging the histidine kinase-phosphatase duality to sculpt two-component signaling. Nature Communications, 15, Article 4876. https://doi.org/10.1038/s41467-024-49251-8
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Meier, Stefanie S. M.; Multamäki, Elina; Ranzani, Américo T.; Takala, Heikki; Möglich, Andreas
Lehti tai sarja: Nature Communications
eISSN: 2041-1723
Julkaisuvuosi: 2024
Ilmestymispäivä: 10.06.2024
Volyymi: 15
Artikkelinumero: 4876
Kustantaja: Nature Publishing Group
Julkaisumaa: Britannia
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-49251-8
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/95905
Tiivistelmä
Bacteria must constantly probe their environment for rapid adaptation, a crucial need most frequently served by two-component systems (TCS). As one component, sensor histidine kinases (SHK) control the phosphorylation of the second component, the response regulator (RR). Downstream responses hinge on RR phosphorylation and can be highly stringent, acute, and sensitive because SHKs commonly exert both kinase and phosphatase activity. With a bacteriophytochrome TCS as a paradigm, we here interrogate how this catalytic duality underlies signal responses. Derivative systems exhibit tenfold higher red-light sensitivity, owing to an altered kinase-phosphatase balance. Modifications of the linker intervening the SHK sensor and catalytic entities likewise tilt this balance and provide TCSs with inverted output that increases under red light. These TCSs expand synthetic biology and showcase how deliberate perturbations of the kinase-phosphatase duality unlock altered signal-response regimes. Arguably, these aspects equally pertain to the engineering and the natural evolution of TCSs.
YSO-asiasanat: bakteerit; soluviestintä; fosforylaatio; fytokromit; reseptorit (biokemia); geeniekspressio; fotobiologia
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Fytokromipohjaiset moduulit – toiminta ja sovellukset
- Takala, Heikki
- Suomen Akatemia
OKM-raportointi: Kyllä
VIRTA-lähetysvuosi: 2024
Alustava JUFO-taso: 3