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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Helsingin yliopisto
Takala Heikki
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Emojulkaisun nimi
Kustantaja
Volyymi
13
Numero
1
Artikkelinumero
7673
ISSN
Julkaisufoorumi
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