Disséquence fonctionnelle du module transmetteur de la kinase histidine NtrB chez Escherichia coli

La transduction de signal par des systèmes à deux composants implique la phosphorylation et donc l'activation du régulateur de réponse par la kinase histidine cognate. Les kinases histidine bifonctionnelles ont deux activités opposées : selon les stimuli environnementaux, elles favorisent soit la phosphorylation, soit stimulent la déphosphorylation rapide du régulateur de réponse. Pour déterminer le mécanisme de ce commutateur, nous avons analysé l'organisation des domaines de la kinase histidine bifonctionnelle NtrB. Sur la base d'alignements de séquences avec d'autres kinases histidine et d'une analyse de suppression, nous avons défini trois sous-domaines séparés du module transmetteur, le domaine H (acides aminés 123-221), le domaine N (acides aminés 221-269) et le domaine G (acides aminés 269-349). Le module transmetteur, lorsqu'il est exprimé séparément, présente un phénotype positif constitutif. En revanche, en l'absence du domaine G, le domaine H présente un phénotype négatif constitutif. Cette activité régulatrice négative du domaine H est inhibée par le domaine G. Le domaine G pourrait être physiquement découplé ; lorsqu'il est coexprimé avec le fragment H-N, le phénotype positif constitutif du transmetteur est restauré. Nous démontrons, in vitro, que le phénotype négatif constitutif des fragments manquant du domaine G est causé par la stimulation de la déphosphorylation du régulateur de réponse NtrC-P. Sur la base de notre analyse, nous suggérons que la fonction du domaine capteur est de contrôler l'interaction des domaines H et G. Si ces sous-domaines interagissent, NtrB agit comme un régulateur positif ; s'ils ne peuvent pas interagir, NtrB agit comme un régulateur négatif.