undefined

Leveraging the histidine kinase-phosphatase duality to sculpt two-component signaling

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Meier, Stefanie S. M.; Multamäki, Elina; Ranzani, Américo T.; Takala, Heikki; Möglich, Andreas

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.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Helsingin yliopisto

Multamäki Elina

Takala Heikki

Jyväskylän yliopisto

Takala Heikki Orcid -palvelun logo

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

15

Artikkelinumero

4876

Julkaisu­foorumi

63766

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Biokemia, solu- ja molekyylibiologia; Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia; Yleislääketiede, sisätaudit ja muut kliiniset lääketieteet

Avainsanat

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

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1038/s41467-024-49251-8

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä