Cryo-EM structures of a bathy phytochrome histidine kinase reveal a unique light-dependent activation mechanism
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Bódizs, Szabolcs; Mészáros, Petra; Grunewald, Lukas; Takala, Heikki; Westenhoff, Sebastian
Tiivistelmä
Phytochromes are photoreceptor proteins in plants, fungi, and bacteria. They can adopt two photochromic states with differential biochemical responses. The structural changes transducing the signal from the chromophore to the biochemical output modules are poorly understood due to challenges in capturing structures of the dynamic, full-length protein. Here, we present cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of the phytochrome from Pseudomonas aeruginosa (PaBphP) in its resting (Pfr) and photoactivated (Pr) state. The kinase-active Pr state has an asymmetric, dimeric structure, whereas the kinase-inactive Pfr state opens up. This behavior is different from other known phytochromes and we explain it with the unusually short connection between the photosensory and output modules. Multiple sequence alignment of this region suggests evolutionary optimization for different modes of signal transduction in sensor proteins. The results establish a new mechanism for light-sensing by phytochrome histidine kinases and provide input for the design of optogenetic phytochrome variants.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Biokemia, solu- ja molekyylibiologia
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
10.1016/j.str.2024.08.008
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä