Identifizierung von UvrY als dem korrespondierenden Antwortregulator für die BarA-Sensor-Kinase in Escherichia coli

BarA ist ein membranassoziiertes Protein, das zu einer Unterklasse von dreiteiligen Sensoren der Familie der Zweikomponenten-Signaltransduktionssysteme gehört. In dieser Studie berichten wir, dass UvrY der korrespondierende Antwortregulator für BarA in Escherichia coli ist. Diese Schlussfolgerung basiert auf Homologien mit ähnlichen Zweikomponentensystemen und wird sowohl durch biochemische als auch durch genetische Methoden belegt. Wir zeigen, dass das gereinigte BarA-Protein in der Lage ist, sich selbst zu phosphorylieren, wenn es mit gamma-(32)PATP inkubiert wird, jedoch nicht mit alpha-(32)PATP oder gamma-(32)PGTP. Phosphoryliertes BarA fungiert seinerseits als effiziente Phosphorylgruppenquelle für UvrY, jedoch nicht für die nicht-korrespondierenden Antwortregulatoren ArcA, PhoB oder CpxR. Die Spezifität der Transphosphorylierungsreaktion wird zusätzlich durch die Tatsache unterstützt, dass UvrY die Phosphorylgruppe von BarA-P empfangen kann, jedoch nicht von dem nicht-korrespondierenden dreiteiligen Sensor ArcB-P oder ATP. Darüber hinaus liefert genetischer Nachweis, dass BarA und UvrY den gleichen Signaltransduktionsweg vermitteln, die Erkenntnis, dass sowohl uvrY- als auch barA-Mutantenstämme den gleichen hypersensitiven Phänotyp aufweisen. Diese Ergebnisse liefern den ersten biochemischen Nachweis sowie genetische Unterstützung für eine Verbindung zwischen BarA und UvrY und deuten darauf hin, dass die beiden Proteine ein neues Zweikomponenten-System zur Genregulation in Escherichia coli bilden.