细菌双组分系统结构特征及其信号转导机制

双组分系统（two-component system，TCS）是一种广泛存在于原核生物中的信号传递系统，其由组氨酸激酶（histidine kinase，HK）和反应调控蛋白（response regulator，RR）组成，在感知信号后通过自磷酸化和磷酸基团转移等过程实现信号的传递，这种信号传递过程能够确保细菌对外界刺激做出正确的响应，使得双组分系统在细菌感知与应答外界环境变化的过程中发挥重要作用。双组分系统具有多种功能，例如信号感知范围广、可编程性和具有鲁棒性等特点，基于双组分系统工程化构建的生物传感器已成功应用于光遗传学和环境监测等领域。本综述着重介绍了双组分系统的结构组成和信号转导机制，阐述了信号转导过程中的特异性和方向性，探讨了双组分系统应用于合成生物学中的鲁棒性和安全性等优势，以期通过合成生物学技术拓展基于双组分系统的生物传感器的种类和应用范围。