2017
Conformational dynamics are a key factor in signaling mediated by the receiver domain of a sensor histidine kinase from Arabidopsis thaliana
OTRUSINOVÁ, Olga, Gabriel DEMO, Petr PADRTA, Zuzana JASEŇÁKOVÁ, Blanka PEKÁROVÁ et. al.Základní údaje
Originální název
Conformational dynamics are a key factor in signaling mediated by the receiver domain of a sensor histidine kinase from Arabidopsis thaliana
Autoři
OTRUSINOVÁ, Olga (203 Česká republika, domácí), Gabriel DEMO (703 Slovensko, domácí), Petr PADRTA (203 Česká republika, domácí), Zuzana JASEŇÁKOVÁ (703 Slovensko, domácí), Blanka PEKÁROVÁ (203 Česká republika, domácí), Zuzana GELOVÁ (203 Česká republika, domácí), Agnieszka SZMITKOWSKA (616 Polsko, domácí), Pavel KADEŘÁVEK (203 Česká republika, domácí), Séverine JANSEN (250 Francie, domácí), Milan ZACHRDLA (203 Česká republika, domácí), Tomáš KLUMPLER (203 Česká republika, domácí), Jaromír MAREK (203 Česká republika, domácí), Jozef HRITZ (703 Slovensko, domácí), Lubomír JANDA (203 Česká republika, domácí), Hideo IWAI (246 Finsko), Michaela WIMMEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan HEJÁTKO (203 Česká republika, domácí) a Lukáš ŽÍDEK (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
Journal of Biological Chemistry, Bethesda, USA, Amer. Soc. Biochem. Mol. Biol. 2017, 0021-9258
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 4.011
Kód RIV
RIV/00216224:14740/17:00095060
Organizační jednotka
Středoevropský technologický institut
UT WoS
000414009300032
Klíčová slova anglicky
histidine kinase; nuclear magnetic resonance (NMR); protein dynamic; protein phosphorylation; X-ray crystallography; receiver domain; relaxation dispersion
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 12. 4. 2018 11:22, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.
Anotace
V originále
Multistep phosphorelay (MSP) cascades mediate responses to a wide spectrum of stimuli, including plant hormonal signaling, but several aspects of MSP await elucidation. Here, we provide first insight into the key step of MSP- mediated phosphotransfer in a eukaryotic system, the phosphorylation of the receiver domain of the histidine kinase CYTOKININ-INDEPENDENT 1 (CKI1(RD)) from Arabidopsis thaliana. We observed that the crystal structures of free, Mg2+-bound, and beryllofluoridated CKI1(RD) (a stable analogue of the labile phosphorylated form) were identical and similar to the active state of receiver domains of bacterial response regulators. However, the three CKI1(RD) variants exhibited different conformational dynamics in solution. NMR studies revealed that Mg2+ binding and beryllofluoridation alter the conformational equilibrium of the beta 3-beta 3 loop close to the phosphorylation site. Mutations that perturbed the conformational behavior of the beta 3-beta 3 loop while keeping the active- site aspartate intact resulted in suppression of CKI1 function. Mechanistically, homology modeling indicated that the beta 3 beta 3 loop directly interacts with the ATP- binding site of the CKI1 histidine kinase domain. The functional relevance of the conformational dynamics observed in the beta 3-beta 3 loop of CKI1(RD) was supported by a comparison with another A. thaliana histidine kinase, ETR1. In contrast to the highly dynamic beta 3- beta 3 loop of CKI1(RD), the corresponding loop of the ETR1 receiver domain (ETR1(RD)) exhibited little conformational exchange and adopted a different orientation in crystals. Biochem-ical data indicated that ETR1(RD) is involved in phosphorylation-independent signaling, implying a direct link between conformational behavior and the ability of eukaryotic receiver domains to participate in MSP.
Návaznosti
GA13-25280S, projekt VaV |
| ||
LM2015043, projekt VaV |
| ||
LQ1601, projekt VaV |
|