responsregulatorer

Responsregulatorer, eller response regulators, är en stor grupp proteiner i bakteriella tvåkomponentsystem som fungerar som nyckelaktörer i cellens svar på miljöförändringar. De flesta verkar som reglerande faktorer för genuttryck eller andra cellulära processer och finns i många bakteriella arter samt i vissa archaea.

Struktur och mekanism: Vanligt består de av två domäner: en N-terminal mottagardomän (REC) som tar emot en fosfatgrupp från en histidinkinas, och en C-terminal effektordomän som styr vilken respons som utlöses. Fosforyleringen av en specifik aspartat i mottagardomänen inducerar en konformationsändring som gör att regulatorn binder till DNA eller interagerar med andra proteiner, vilket påverkar transkription eller andra processer. Dephosphorylering sker vanligtvis genom specifika fosfataser eller spontant, vilket återställer den inaktiva formen. Denna fosforyleringscykel kopplar yttre signaler till interna svar.

Funktion och mångfald: Responsregulatorer reglerar processer som metabolism, stressrespons, biofilmformation, kemotaxi och virulens. Vissa familjer fungerar som transkriptionsaktiverare särskilt i samband med sigma54-systemet, medan andra reglerar genuttryck direkt via DNA-binding eller genom att reglera interaktioner med motorprotein eller RNA-polymerase.

Förekomst och evolution: De är särskilt vanliga i bakterier och archaea, där tvåkomponentsystem utgör en vanlig signalväg för att koppla miljöförändringar till cellulära svar. Modulariteten hos mottagardomänen och olika effektordomäner har bidragit till stor evolutionsmässig mångfald.

Exempel och familjer: OmpR/PhoB-familjen omfattar DNA-bindande regulatorer som styr osmolaritet och stresssvar. NarL/NarP-familjen reglerar nitrate/nitrite-metabolismen. NtrC-familjen fungerar ofta som sigma54-aktiverare med AAA+-ATPase-domain. CheY-familjen innehåller kortare mottagare som påverkar kemotaxiprocesser genom interaktion med motorproteiner.