Signaltransduktion är en grundläggande process som tillåter celler att känna av och reagera på yttre stimuli. Hos bakterier är denna process avgörande för överlevnad och anpassning till varierande miljöförhållanden. Forskargruppen fokuserade på en specifik typ av signaltransduktionsväg känd som tvåkomponentsystemet (TCS).
TCS består av två proteiner:ett sensorprotein och en responsregulator. Sensorproteinet finns på cellmembranet eller i cytoplasman och detekterar specifika miljösignaler, såsom förändringar i temperatur, pH eller näringstillgänglighet. Vid avkänning av signalen genomgår sensorproteinet en konformationsförändring som aktiverar responsregulatorn.
Svarsregulatorn ändrar sedan uttrycket av specifika gener, vilket utlöser cellulära svar som är lämpliga för den detekterade signalen. I sin studie använde forskarna röntgenkristallografi för att bestämma atomstrukturen hos ett sensorprotein från TCS av bakterien Rhodobacter sphaeroides.
Genom att analysera strukturen identifierade de en konserverad region i proteinet som är väsentlig för signaldetektering. Denna region, benämnd "transmissionsgränssnitt", genomgår konformationsförändringar vid bindning av signalmolekylen, vilket möjliggör aktivering av svarsregulatorn.
Detta fynd förbättrar avsevärt vår förståelse av TCS-medierad signaltransduktion och ger en strukturell ram för att förstå hur celler översätter miljösignaler till specifika cellulära svar. Denna kunskap kan leda till utvecklingen av nya strategier för att modulera bakteriellt beteende och potentiellt bekämpa antibiotikaresistens.
