Exploitation of latent allostery enables the evolution of new modes of MAP kinase regulation.
Exploitation of latent allostery enables the evolution of new modes of MAP kinase regulation.
复制标题
DOI：
10.1016/j.cell.2013.07.019
复制
发表时间：
2013-08-15
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Lim WA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Coyle SM;Flores J;Lim WA
变构相互作用提供了对信号蛋白的精确时空控制，但变构激活剂及其靶标如何共同进化却知之甚少。在这里，我们追踪了酵母支架蛋白Ste5中两个变构激活子基序的进化，这两个基序专门针对交配的MAP激酶Fus3。一个激活子(Ste5-vwa)提供途径绝缘，并可追溯到Fus3与其伴生基因Kss1的分歧；相比之下，第二个调节交配行为的激活子(Ste5-FBd)在大多数谱系中不保守。令人惊讶的是，这两个Ste5激活子基序都可以调节在Ste5出现之前偏离Fus3的MAP激酶，这表明Ste5激活子是通过利用MAPK祖先中已经存在的潜在调节功能而产生的。这种潜在的变构电位的大小在Ste5之前的MAP激酶中广泛漂移，提供了一个隐藏的表型多样性池，当新的激活剂揭示时，可能导致功能差异和不同信号行为的进化。
Allosteric interactions provide precise spatiotemporal control over signaling proteins, but how allosteric activators and their targets co-evolve is poorly understood. Here, we trace the evolution of two allosteric activator motifs within the yeast scaffold protein Ste5 that specifically target the mating MAP kinase Fus3. One activator (Ste5-VWA) provides pathway insulation and dates to the divergence of Fus3 from its paralog, Kss1; a second activator (Ste5-FBD) that tunes mating behavior is, in contrast, not conserved in most lineages. Surprisingly, both Ste5 activator motifs could regulate MAP kinases that diverged from Fus3 prior to the emergence of Ste5, suggesting that Ste5 activators arose by exploiting latent regulatory features already present in the MAPK ancestor. The magnitude of this latent allosteric potential drifts widely among pre-Ste5 MAP kinases, providing a pool of hidden phenotypic diversity that, when revealed by new activators, could lead to functional divergence and the evolution of distinct signaling behaviors.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.5
作者：
Good M;Tang G;Singleton J;Reményi A;Lim WA
通讯作者：
Lim WA
DOI：
10.1126/science.1159052
发表时间：
2008-10-17
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Lee J;Natarajan M;Nashine VC;Socolich M;Vo T;Russ WP;Benkovic SJ;Ranganathan R
通讯作者：
Ranganathan R
影响因子：
16
作者：
Reményi, A;Good, MC;Lim, WA
通讯作者：
Lim, WA
影响因子：
2.9
作者：
Roodveldt, C;Tawfik, DS
通讯作者：
Tawfik, DS
DOI：
10.1073/pnas.0404781101
发表时间：
2004-08-24
影响因子：
11.1
作者：
Hardy, JA;Lam, J;Wells, JA
通讯作者：
Wells, JA