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- PDB-7sd0: Cryo-EM structure of the SHOC2:PP1C:MRAS complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7sd0
タイトルCryo-EM structure of the SHOC2:PP1C:MRAS complex
要素
  • Leucine-rich repeat protein SHOC-2ロイシンリッチリピート
  • Ras-related protein M-Ras
  • Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit
キーワードSIGNALING PROTEIN / Phosphatase (ホスファターゼ) / leucine rich repeat (ロイシンリッチリピート) / RAF / complex
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to growth hormone stimulus / protein phosphatase type 1 complex / negative regulation of neural precursor cell proliferation / PTW/PP1 phosphatase complex / regulation of nucleocytoplasmic transport / GTP-dependent protein binding / nerve growth factor signaling pathway / protein phosphatase 1 binding / protein phosphatase regulator activity / lamin binding ...cellular response to growth hormone stimulus / protein phosphatase type 1 complex / negative regulation of neural precursor cell proliferation / PTW/PP1 phosphatase complex / regulation of nucleocytoplasmic transport / GTP-dependent protein binding / nerve growth factor signaling pathway / protein phosphatase 1 binding / protein phosphatase regulator activity / lamin binding / SHOC2 M1731 mutant abolishes MRAS complex function / Gain-of-function MRAS complexes activate RAF signaling / positive regulation of Ras protein signal transduction / 微小管形成中心 / Maturation of hRSV A proteins / myosin phosphatase activity / protein serine/threonine phosphatase activity / glycogen metabolic process / protein-serine/threonine phosphatase / Triglyceride catabolism / entrainment of circadian clock by photoperiod / phosphatase activity / phosphoprotein phosphatase activity / 分裂溝 / blastocyst development / negative regulation of neuron differentiation / fibroblast growth factor receptor signaling pathway / Amplification of signal from unattached kinetochores via a MAD2 inhibitory signal / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / positive regulation of glial cell proliferation / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / positive regulation of neuron differentiation / protein dephosphorylation / Downregulation of TGF-beta receptor signaling / 低分子量GTPアーゼ / G protein activity / cellular response to leukemia inhibitory factor / RHO GTPases Activate Formins / RAF activation / circadian regulation of gene expression / neuron differentiation / regulation of circadian rhythm / 動原体 / positive regulation of neuron projection development / Separation of Sister Chromatids / GDP binding / 分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ / Circadian Clock / presynapse / midbody / actin cytoskeleton organization / 精子形成 / protein phosphatase binding / mitochondrial outer membrane / Ras protein signal transduction / 樹状突起スパイン / nuclear speck / 細胞周期 / protein domain specific binding / 細胞分裂 / focal adhesion / GTPase activity / glutamatergic synapse / protein-containing complex binding / 核小体 / GTP binding / protein kinase binding / シグナル伝達 / protein-containing complex / ミトコンドリア / RNA binding / 核質 / metal ion binding / 細胞核 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Serine-threonine protein phosphatase, N-terminal / Serine-threonine protein phosphatase N-terminal domain / Serine/threonine specific protein phosphatases signature. / Protein phosphatase 2A homologues, catalytic domain. / Serine/threonine-specific protein phosphatase/bis(5-nucleosyl)-tetraphosphatase / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine-rich repeat, SDS22-like subfamily / Calcineurin-like phosphoesterase domain, ApaH type / Calcineurin-like phosphoesterase / Metallo-dependent phosphatase-like ...Serine-threonine protein phosphatase, N-terminal / Serine-threonine protein phosphatase N-terminal domain / Serine/threonine specific protein phosphatases signature. / Protein phosphatase 2A homologues, catalytic domain. / Serine/threonine-specific protein phosphatase/bis(5-nucleosyl)-tetraphosphatase / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine-rich repeat, SDS22-like subfamily / Calcineurin-like phosphoesterase domain, ApaH type / Calcineurin-like phosphoesterase / Metallo-dependent phosphatase-like / Small GTPase, Ras-type / small GTPase Ras family profile. / Ran (Ras-related nuclear proteins) /TC4 subfamily of small GTPases / ロイシンリッチリピート / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / ロイシンリッチリピート / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / 低分子量GTPアーゼ / 低分子量GTPアーゼ / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Small GTP-binding protein domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / : / Ras-related protein M-Ras / Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit / Leucine-rich repeat protein SHOC-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.95 Å
データ登録者Liau, N.P.D. / Johnson, M.C. / Hymowitz, S.G. / Sudhamsu, J.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Other private 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structural basis for SHOC2 modulation of RAS signalling.
著者: Nicholas P D Liau / Matthew C Johnson / Saeed Izadi / Luca Gerosa / Michal Hammel / John M Bruning / Timothy J Wendorff / Wilson Phung / Sarah G Hymowitz / Jawahar Sudhamsu /
要旨: The RAS-RAF pathway is one of the most commonly dysregulated in human cancers. Despite decades of study, understanding of the molecular mechanisms underlying dimerization and activation of the kinase ...The RAS-RAF pathway is one of the most commonly dysregulated in human cancers. Despite decades of study, understanding of the molecular mechanisms underlying dimerization and activation of the kinase RAF remains limited. Recent structures of inactive RAF monomer and active RAF dimer bound to 14-3-3 have revealed the mechanisms by which 14-3-3 stabilizes both RAF conformations via specific phosphoserine residues. Prior to RAF dimerization, the protein phosphatase 1 catalytic subunit (PP1C) must dephosphorylate the N-terminal phosphoserine (NTpS) of RAF to relieve inhibition by 14-3-3, although PP1C in isolation lacks intrinsic substrate selectivity. SHOC2 is as an essential scaffolding protein that engages both PP1C and RAS to dephosphorylate RAF NTpS, but the structure of SHOC2 and the architecture of the presumptive SHOC2-PP1C-RAS complex remain unknown. Here we present a cryo-electron microscopy structure of the SHOC2-PP1C-MRAS complex to an overall resolution of 3 Å, revealing a tripartite molecular architecture in which a crescent-shaped SHOC2 acts as a cradle and brings together PP1C and MRAS. Our work demonstrates the GTP dependence of multiple RAS isoforms for complex formation, delineates the RAS-isoform preference for complex assembly, and uncovers how the SHOC2 scaffold and RAS collectively drive specificity of PP1C for RAF NTpS. Our data indicate that disease-relevant mutations affect complex assembly, reveal the simultaneous requirement of two RAS molecules for RAF activation, and establish rational avenues for discovery of new classes of inhibitors to target this pathway.
履歴
登録2021年9月29日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年4月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年7月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22022年7月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32022年7月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.42022年9月21日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.52023年11月29日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Leucine-rich repeat protein SHOC-2
B: Ras-related protein M-Ras
C: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)127,0167
ポリマ－126,3603
非ポリマー6554
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: SAXS
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area6660 Å2
ΔGint-33 kcal/mol
Surface area38080 Å2

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 Leucine-rich repeat protein SHOC-2 / ロイシンリッチリピート / Protein soc-2 homolog / Protein sur-8 homolog


分子量: 65156.969 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SHOC2, KIAA0862
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q9UQ13
#2: タンパク質 Ras-related protein M-Ras / Ras-related protein R-Ras3


分子量: 24028.621 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MRAS, RRAS3
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: O14807, 低分子量GTPアーゼ
#3: タンパク質 Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit / PP-1G / Protein phosphatase 1C catalytic subunit


分子量: 37174.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PPP1CC / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P36873, protein-serine/threonine phosphatase

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非ポリマー , 3種, 4分子

#4: 化合物 ChemComp-GCP / PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / グアニリルメチレンジホスホン酸


分子量: 521.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C11H18N5O13P3
コメント: GMP-PCP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#5: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#6: 化合物 ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRASCOMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2SHOC2COMPLEX#11RECOMBINANT
3MRASCOMPLEX#21RECOMBINANT
4PP1CCOMPLEX#31RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.126 MDaYES
21.065 MDaYES
31.024 MDaYES
41.037 MDaYES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Homo sapiens (ヒト)9606
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
44Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
33Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
44Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
125 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン1
2100 mMNaCl塩化ナトリウム1
31 mMTCEP1
40.5 mMMgCl21
50.5 mMMnCl21
60.1 mMGMPPCP1
試料濃度: 0.19 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: Used the "perpetually hydrated" method of applying graphene oxide. (Cheung et al., 2018)

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 64 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.1-4122_final: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARCCTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC分類
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 3996056
3次元再構成解像度: 2.95 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 323910 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
11X1S

1x1s

11X1S1PDBexperimental model
24MOV

4mov

14MOV2PDBexperimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0087870
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.93910659
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.2442990
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0691228
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051367

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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