Insights into the atypical autokinase activity of the Pseudomonas aeruginosa GacS histidine kinase and its interaction with RetS
2022
Fadel, Firas | Bassim, Violla | Francis, Vanessa | Porter, Steven | Botzanowski, Thomas | Legrand, Pierre | Perez, Maria Maté | Bourne, Yves | Cianférani, Sarah | Vincent, Florence | Architecture et fonction des macromolécules biologiques (AFMB) ; Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | University of Exeter | Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC) ; Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) ; Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Fédération de Recherche nationale ProFI (FR ProFI) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010) | ANR-10-INBS-0008,ProFI,Infrastructure Française de Protéomique(2010) | ANR-13-BSV8-0017,MIdiaZONE,Etudes structurales et fonctionnelles de la protéine mitoNEET aux niveaux moléculaires, cellulaire et sur l'animal(2013) | ANR-14-CE09-0005,REGALAD,Relation structure-fonction d'une famille d'histidine kinases contrôlant le mode de vie de Pseudomonas aeruginosa(2014)
International audience
Show more [+] Less [-]English. Virulence in Pseudomonas aeruginosa (PA) depends on complex regulatory networks, involving phosphorelay systems based on two-component systems (TCSs). The GacS/GacA TCS is a master regulator of biofilm formation, swarming motility, and virulence. GacS is a membrane-associated unorthodox histidine kinase (HK) whose phosphorelay signaling pathway is inhibited by the RetS hybrid HK. Here we provide structural and functional insights into the interaction of GacS with RetS. The structure of the GacS-HAMP-H1 cytoplasmic regions reveals an unusually elongated homodimer marked by a 135 Å long helical bundle formed by the HAMP, the signaling helix (S helix) and the DHp subdomain. The HAMP and S helix regions are essential for GacS signaling and contribute to the GacS/RetS binding interface. The structure of the GacS D1 domain together with the discovery of an unidentified functional ND domain, essential for GacS full autokinase activity, unveils signature motifs in GacS required for its atypical autokinase mechanism.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique