undefined

Structural mechanism of signal transduction in a phytochrome histidine kinase

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Wahlgren, Weixiao Yuan; Claesson, Elin; Tuure, Iida; Trillo-Muyo, Sergio; Bódizs, Szabolcs; Ihalainen, Janne A.; Takala, Heikki; Westenhoff, Sebastian

Tiivistelmä

Phytochrome proteins detect red/far-red light to guide the growth, motion, development and reproduction in plants, fungi, and bacteria. Bacterial phytochromes commonly function as an entrance signal in two-component sensory systems. Despite the availability of three-dimensional structures of phytochromes and other two-component proteins, the conformational changes, which lead to activation of the protein, are not understood. We reveal cryo electron microscopy structures of the complete phytochrome from Deinoccocus radiodurans in its resting and photoactivated states at 3.6 Å and 3.5 Å resolution, respectively. Upon photoactivation, the photosensory core module hardly changes its tertiary domain arrangement, but the connector helices between the photosensory and the histidine kinase modules open up like a zipper, causing asymmetry and disorder in the effector domains. The structures provide a framework for atom-scale understanding of signaling in phytochromes, visualize allosteric communication over several nanometers, and suggest that disorder in the dimeric arrangement of the effector domains is important for phosphatase activity in a two-component system. The results have implications for the development of optogenetic applications.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Takala Heikki Orcid -palvelun logo

Tuure Iida Orcid -palvelun logo

Ihalainen Janne Orcid -palvelun logo

Helsingin yliopisto

Takala Heikki

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Emojulkaisun nimi

Nature Communications

Volyymi

13

Numero

1

Artikkelinumero

7673

Julkaisu­foorumi

63766

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia; Biolääketieteet

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1038/s41467-022-34893-3

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä