Your browser doesn't support javascript.
loading
A protonation-coupled feedback mechanism controls the signalling process in bathy phytochromes.
Velazquez Escobar, Francisco; Piwowarski, Patrick; Salewski, Johannes; Michael, Norbert; Fernandez Lopez, Maria; Rupp, Anna; Qureshi, Bilal Muhammad; Scheerer, Patrick; Bartl, Franz; Frankenberg-Dinkel, Nicole; Siebert, Friedrich; Andrea Mroginski, Maria; Hildebrandt, Peter.
Afiliación
  • Velazquez Escobar F; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
  • Piwowarski P; Institut für Medizinische Physik und Biophysik, AG Spektroskopie, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
  • Salewski J; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
  • Michael N; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
  • Fernandez Lopez M; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
  • Rupp A; Institut für Medizinische Physik und Biophysik, AG Spektroskopie, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
  • Qureshi BM; Institut für Medizinische Physik und Biophysik, AG Protein X-ray Crystallography and Signal Transduction, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117, Berlin, Germany.
  • Scheerer P; Institut für Medizinische Physik und Biophysik, AG Protein X-ray Crystallography and Signal Transduction, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117, Berlin, Germany.
  • Bartl F; Institut für Medizinische Physik und Biophysik, AG Spektroskopie, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
  • Frankenberg-Dinkel N; Fachbereich Biologie, Abteilung Mikrobiologie, Technische Universität Kaiserslautern, Paul-Ehrlich-Straße 23, Kaiserslautern D-67663, Germany.
  • Siebert F; Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung, Sektion Biophysik, Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg, Hermann-Herderstraße 9, Freiburg D-79104, Germany.
  • Andrea Mroginski M; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
  • Hildebrandt P; Institut für Chemie, Technische Universität Berlin, Sekr. PC 14, Straße des 17. Juni 135, Berlin D-10623, Germany.
Nat Chem ; 7(5): 423-30, 2015 May.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-25901821
ABSTRACT
Phytochromes are bimodal photoswitches composed of a photosensor and an output module. Photoactivation of the sensor is initiated by a double bond isomerization of the tetrapyrrole chromophore and eventually leads to protein conformational changes. Recently determined structural models of phytochromes identify differences between the inactive and the signalling state but do not reveal the mechanism of photosensor activation or deactivation. Here, we report a vibrational spectroscopic study on bathy phytochromes that demonstrates that the formation of the photoactivated state and thus (de)activation of the output module is based on proton translocations in the chromophore pocket coupling chromophore and protein structural changes. These proton transfer steps, involving the tetrapyrrole and a nearby histidine, also enable thermal back-isomerization of the chromophore via keto-enol tautomerization to afford the initial dark state. Thus, the same proton re-arrangements inducing the (de)activation of the output module simultaneously initiate the reversal of this process, corresponding to a negative feedback mechanism.
Asunto(s)

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Fitocromo / Protones / Transducción de Señal / Retroalimentación Idioma: En Revista: Nat Chem Asunto de la revista: QUIMICA Año: 2015 Tipo del documento: Article País de afiliación: Alemania

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Fitocromo / Protones / Transducción de Señal / Retroalimentación Idioma: En Revista: Nat Chem Asunto de la revista: QUIMICA Año: 2015 Tipo del documento: Article País de afiliación: Alemania