undefined

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 mer

Organisationer och upphovspersoner

Helsingfors universitet

Multamäki Elina

Takala Heikki

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Moderpublikationens namn

Nature Communications

Volym

15

Artikelnummer

4876

Publikationsforum

63766

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