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Structure paper

タイトルStructural mechanisms of autoinhibition and substrate recognition by the ubiquitin ligase HACE1.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Vol. 31, Issue 2, Page 364-377, Year 2024
掲載日2024年2月8日
著者Jonas Düring / Madita Wolter / Julia J Toplak / Camilo Torres / Olexandr Dybkov / Thornton J Fokkens / Katherine E Bohnsack / Henning Urlaub / Wieland Steinchen / Christian Dienemann / Sonja Lorenz /
PubMed 要旨Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of ...Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of the underlying, specific E3-substrate complexes has proven challenging owing to their transient nature. In particular, it is incompletely understood how members of the catalytic cysteine-driven class of HECT-type ligases (HECTs) position substrate proteins for modification. Here, we report a cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of the full-length human HECT HACE1, along with solution-based conformational analyses by small-angle X-ray scattering and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Structure-based functional analyses in vitro and in cells reveal that the activity of HACE1 is stringently regulated by dimerization-induced autoinhibition. The inhibition occurs at the first step of the catalytic cycle and is thus substrate-independent. We use mechanism-based chemical crosslinking to reconstitute a complex of activated, monomeric HACE1 with its major substrate, RAC1, determine its structure by cryo-EM and validate the binding mode by solution-based analyses. Our findings explain how HACE1 achieves selectivity in ubiquitinating the active, GTP-loaded state of RAC1 and establish a framework for interpreting mutational alterations of the HACE1-RAC1 interplay in disease. More broadly, this work illuminates central unexplored aspects in the architecture, conformational dynamics, regulation and specificity of full-length HECTs.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:38332367 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度4.2 - 4.73 Å
構造データ

17994

8pwl

EMDB-17994, PDB-8pwl:
Cryo-EM structure of a full-length HACE1 dimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.73 Å

18056

8q0n

EMDB-18056, PDB-8q0n:
HACE1 in complex with RAC1 Q61L
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.2 Å

化合物

ChemComp-04E:
iodoacetic acid / ヨ-ド酢酸

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードLIGASE / E3 / HECT / ubiquitin / ubiquitin ligase / small GTPase / crosslink / SIA

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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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