Leveraging the histidine kinase-phosphatase duality to sculpt two-component signaling
Publiceringsår
2024
Upphovspersoner
Meier, Stefanie S. M.; Multamäki, Elina; Ranzani, Américo T.; Takala, Heikki; Möglich, Andreas
Abstrakt
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.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal
Moderpublikationens namn
Förläggare
Volym
15
Artikelnummer
4876
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
3
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Helt öppen publikationskanal
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Biokemi, cell- och molekylärbiologi; Växtbiologi, mikrobiologi, virologi; Allmänmedicin, inre medicin och annan klinisk medicin
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Publiceringsland
Förenade kungariket
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1038/s41467-024-49251-8
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja