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タイトルAllosteric activation of VCP, an AAA unfoldase, by small molecule mimicry.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 121, Issue 24, Page e2316892121, Year 2024
掲載日2024年6月11日
著者Natalie H Jones / Qiwen Liu / Linas Urnavicius / Noa E Dahan / Lauren E Vostal / Tarun M Kapoor /
PubMed 要旨The loss of function of AAA (ATPases associated with diverse cellular activities) mechanoenzymes has been linked to diseases, and small molecules that activate these proteins can be powerful tools to ...The loss of function of AAA (ATPases associated with diverse cellular activities) mechanoenzymes has been linked to diseases, and small molecules that activate these proteins can be powerful tools to probe mechanisms and test therapeutic hypotheses. Unlike chemical inhibitors that can bind a single conformational state to block enzyme function, activator binding must be permissive to different conformational states needed for mechanochemistry. However, we do not know how AAA proteins can be activated by small molecules. Here, we focus on valosin-containing protein (VCP)/p97, an AAA unfoldase whose loss of function has been linked to protein aggregation-based disorders, to identify druggable sites for chemical activators. We identified VCP ATPase Activator 1 (VAA1), a compound that dose-dependently stimulates VCP ATPase activity up to ~threefold. Our cryo-EM studies resulted in structures (ranging from ~2.9 to 3.7 Å-resolution) of VCP in apo and ADP-bound states and revealed that VAA1 binds an allosteric pocket near the C-terminus in both states. Engineered mutations in the VAA1-binding site confer resistance to VAA1, and furthermore, modulate VCP activity. Mutation of a phenylalanine residue in the VCP C-terminal tail that can occupy the VAA1 binding site also stimulates ATPase activity, suggesting that VAA1 acts by mimicking this interaction. Together, our findings uncover a druggable allosteric site and a mechanism of enzyme regulation that can be tuned through small molecule mimicry.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:38833472
手法EM (単粒子)
解像度2.9 - 3.6 Å
構造データ

43329

8vku

EMDB-43329, PDB-8vku:
Structure of VCP in complex with an ATPase activator (D2 domains only, hexameric form)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

43343

8vls

EMDB-43343, PDB-8vls:
Structure of VCP in complex with an ATPase activator (D2 domains only, dodecameric form)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

43392

8vov

EMDB-43392, PDB-8vov:
Structure of VCP in complex with an ATPase activator and ADP (D2 domains only, hexameric form)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

化合物

PDB-1ac1:
DSBA MUTANT H32L

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン二リン酸

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードHYDROLASE/ACTIVATOR / activator / complex / ATPase (ATPアーゼ) / AAA protein / HYDROLASE (加水分解酵素) / HYDROLASE-ACTIVATOR complex

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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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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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