A transmembrane histidine kinase functions as a pH sensor

Autores
Bortolotti, Ana; Vázquez, Daniela Belén; Almada, Juan Cruz; Inda, María Eugenia; Drusin, Salvador Iván; Villalba, Juan Manuel; Moreno, Diego Martin; Ruysschaert, Jean Marie; Cybulski, Larisa Estefania
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The two-component system DesK-DesR regulates the synthesis of unsaturated fatty acids in the soil bacteria Bacillus subtilis. This system is activated at low temperature and maintains membrane lipid fluidity upon temperature variations. Here, we found that DesK—the transmembrane histidine kinase—also responds to pH and studied the mechanism of pH sensing. We propose that a helix linking the transmembrane region with the cytoplasmic catalytic domain is involved in pH sensing. This helix contains several glutamate, lysine, and arginine residues At neutral pH, the linker forms an alpha helix that is stabilized by hydrogen bonds in the i, i + 4 register and thus favors the kinase state. At low pH, protonation of glutamate residues breaks salt bridges, which results in helix destabilization and interruption of signaling. This mechanism inhibits unsaturated fatty acid synthesis and rigidifies the membrane when Bacillus grows in acidic conditions.
Fil: Bortolotti, Ana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Vázquez, Daniela Belén. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Almada, Juan Cruz. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Inda, María Eugenia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Drusin, Salvador Iván. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Química y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Villalba, Juan Manuel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Fil: Moreno, Diego Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmaceuticas. Departamento de Química y Física; Argentina
Fil: Ruysschaert, Jean Marie. Structure et Fonction des Membranes Biologiques; Bélgica
Fil: Cybulski, Larisa Estefania. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina
Materia
COULOMB INTERACTIONS
HELIX STABILIZATION
PH SENSOR
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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