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Structure paper

タイトルCysteine availability tunes ubiquitin signaling via inverse stability of LRRC58 E3 ligase and its substrate CDO1.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 17, Issue 1, Year 2026
掲載日2026年5月7日
著者Gisele A Andree / Luca J Stier / Kerstin Schmiederer / Alina S Thielen / Luis Schmid / Samuel A Maiwald / Karthik V Gottemukkala / Jiale Du / Susanne von Gronau / Claudia Strasser / Judith Müller / Lukas T Henneberg / Camille Guyot / Gary Kleiger / Matthias Mann / Peter J Murray / Brenda A Schulman /
PubMed 要旨Cellular responses to amino acid fluctuations often hinge on ubiquitin-mediated control of metabolic enzymes, yet the underlying E3 ligase pathways remain poorly defined. Using quantitative ...Cellular responses to amino acid fluctuations often hinge on ubiquitin-mediated control of metabolic enzymes, yet the underlying E3 ligase pathways remain poorly defined. Using quantitative proteomics and active cullin-RING ligase (CRL) profiling, we identify LRRC58 as a cysteine-responsive substrate receptor whose stability increases sharply under cysteine starvation. Proteomics reveals an inverse relationship between LRRC58 and the metabolic enzyme cysteine dioxygenase 1 (CDO1), suggesting a cysteine-linked regulatory axis. Biochemical reconstitution and cryo-EM structures show that LRRC58 forms an active CUL2- or CUL5-based CRL that selectively positions CDO1 for ubiquitylation at Lys8. Disease mutant versions of CDO1 mapping to the LRRC58 interface and impaired for the endogenous ubiquitylation pathway were degraded through orthogonal targeting by a VHL-based degrader. Together, our proteomics-guided discovery pipeline, cellular stability studies, and structural analyses uncover a metabolically-tuned LRRC58-CDO1 pathway that links cysteine availability to selective proteasomal turnover, reveals principles of metabolite-regulated CRL activity, and showcases mechanisms distinguishing endogenous and targeted protein degradation.
リンクNat Commun / PubMed:42098103 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.91 - 3.7 Å
構造データ

EMDB-55652: Composite map of LRRC58- EloB/C-CDO1 in complex with neddylated CUL2-RBX1-ARIH1-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-55653: Consensus map of LRRC58- EloB/C-CDO1 in complex with neddylated CUL2-RBX1-ARIH1-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-55654: Focused map of LRRC58-CDO1 region from LRRC58- EloB/C-CDO1 in complex with neddylated CUL2-RBX1-ARIH1-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-55655: Focused map of CUL2-LRRC58-EloC interface region from LRRC58- EloB/C-CDO1 in complex with neddylated CUL2-RBX1-ARIH1-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-55656: Focused map of ARIH1-Ub region from LRRC58- EloB/C-CDO1 in complex with neddylated CUL2-RBX1-ARIH1-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

55658

9t7v

EMDB-55658, PDB-9t7v:
Structure of LRRC58-EloB/C-CDO1 in complex with NEDD8-CUL5-RBX2-ARIH2-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

EMDB-55659: Consensus Map of LRRC58-ELOB/C-CDO1 in complex with NEDD8-CUL5-RBX2-ARIH2-Ub
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.91 Å

EMDB-55660: Focused map of LRRC58-CDO1 region from LRRC58-ELOB/C-CDO1-CUL5-RBX2-NEDD8-ARIH2-UB
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.05 Å

化合物

ChemComp-FE:
Unknown entry

ChemComp-SY8:
5-azanylpentan-2-one

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードLIGASE / Cullin / E3 ligase / Ubiquitin

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万見文献について

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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