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- EMDB-25044: 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: EMDB / ID: EMD-25044
タイトルCryo-EM structure of the SHOC2:PP1C:MRAS complex
マップデータFinal map
試料
  • 複合体: Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS
    • 複合体: SHOC2
      • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat protein SHOC-2
    • 複合体: MRAS
      • タンパク質・ペプチド: Ras-related protein M-Ras
    • 複合体: PP1C
      • タンパク質・ペプチド: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: MANGANESE (II) ION
キーワードPhosphatase / leucine rich repeat / RAF / complex / SIGNALING PROTEIN
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 / cyclic-GMP-AMP transmembrane import across plasma membrane / nerve growth factor signaling pathway / protein phosphatase regulator activity / protein phosphatase 1 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 / cyclic-GMP-AMP transmembrane import across plasma membrane / nerve growth factor signaling pathway / protein phosphatase regulator activity / protein phosphatase 1 binding / lamin binding / SHOC2 M1731 mutant abolishes MRAS complex function / Gain-of-function MRAS complexes activate RAF signaling / positive regulation of Ras protein signal transduction / microtubule organizing center / myosin phosphatase activity / protein serine/threonine phosphatase activity / glycogen metabolic process / protein-serine/threonine phosphatase / Triglyceride catabolism / Maturation of hRSV A proteins / entrainment of circadian clock by photoperiod / phosphatase activity / phosphoprotein phosphatase activity / cleavage furrow / 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 / small monomeric GTPase / 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 / kinetochore / positive regulation of neuron projection development / Separation of Sister Chromatids / GDP binding / MAPK cascade / Circadian Clock / presynapse / midbody / actin cytoskeleton organization / spermatogenesis / protein phosphatase binding / mitochondrial outer membrane / Ras protein signal transduction / dendritic spine / nuclear speck / cell cycle / protein domain specific binding / cell division / focal adhesion / GTPase activity / glutamatergic synapse / protein-containing complex binding / nucleolus / GTP binding / protein kinase binding / signal transduction / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding / nucleoplasm / nucleus / metal ion binding / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
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 / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / Small GTPase / Ras family / 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
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 NPD / Johnson MC
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number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-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月20日-
マップ公開2022年4月20日-
更新2023年11月29日-
現状2023年11月29日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_25044.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_25044.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Final map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.838 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05
最小 - 最大-0.24292484 - 0.516285
平均 (標準偏差)0.00024843993 (±0.013755233)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 214.528 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_25044_half_map_1.map
注釈Half map A
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map B

ファイルemd_25044_half_map_2.map
注釈Half map B
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS

全体名称: Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS
要素
  • 複合体: Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS
    • 複合体: SHOC2
      • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat protein SHOC-2
    • 複合体: MRAS
      • タンパク質・ペプチド: Ras-related protein M-Ras
    • 複合体: PP1C
      • タンパク質・ペプチド: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: MANGANESE (II) ION

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超分子 #1: Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS

超分子名称: Ternary complex of SHOC2:PP1C:MRAS / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 37 KDa

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超分子 #2: SHOC2

超分子名称: SHOC2 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: MRAS

超分子名称: MRAS / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
超分子 #4: PP1C

超分子名称: PP1C / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
分子 #1: Leucine-rich repeat protein SHOC-2

分子名称: Leucine-rich repeat protein SHOC-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 65.156969 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GSSSLGKEKD SKEKDPKVPS AKEREKEAKA SGGFGKESKE KEPKTKGKDA KDGKKDSSAA QPGVAFSVDN TIKRPNPAPG TRKKSSNAE VIKELNKCRE ENSMRLDLSK RSIHILPSSI KELTQLTELY LYSNKLQSLP AEVGCLVNLM TLALSENSLT S LPDSLDNL ...文字列:
GSSSLGKEKD SKEKDPKVPS AKEREKEAKA SGGFGKESKE KEPKTKGKDA KDGKKDSSAA QPGVAFSVDN TIKRPNPAPG TRKKSSNAE VIKELNKCRE ENSMRLDLSK RSIHILPSSI KELTQLTELY LYSNKLQSLP AEVGCLVNLM TLALSENSLT S LPDSLDNL KKLRMLDLRH NKLREIPSVV YRLDSLTTLY LRFNRITTVE KDIKNLSKLS MLSIRENKIK QLPAEIGELC NL ITLDVAH NQLEHLPKEI GNCTQITNLD LQHNELLDLP DTIGNLSSLS RLGLRYNRLS AIPRSLAKCS ALEELNLENN NIS TLPESL LSSLVKLNSL TLARNCFQLY PVGGPSQFST IYSLNMEHNR INKIPFGIFS RAKVLSKLNM KDNQLTSLPL DFGT WTSMV ELNLATNQLT KIPEDVSGLV SLEVLILSNN LLKKLPHGLG NLRKLRELDL EENKLESLPN EIAYLKDLQK LVLTN NQLT TLPRGIGHLT NLTHLGLGEN LLTHLPEEIG TLENLEELYL NDNPNLHSLP FELALCSKLS IMSIENCPLS HLPPQI VAG GPSFIIQFLK MQGPYRAMVG NS

UniProtKB: Leucine-rich repeat protein SHOC-2

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分子 #2: Ras-related protein M-Ras

分子名称: Ras-related protein M-Ras / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: small monomeric GTPase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 24.028621 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GSMATSAVPS DNLPTYKLVV VGDGGVGKSA LTIQFFQKIF VPDYDPTIED SYLKHTEIDN QWAILDVLDT AGQEEFSAMR EQYMRTGDG FLIVYSVTDK ASFEHVDRFH QLILRVKDRE SFPMILVANK VDLMHLRKIT REQGKEMATK HNIPYIETSA K DPPLNVDK ...文字列:
GSMATSAVPS DNLPTYKLVV VGDGGVGKSA LTIQFFQKIF VPDYDPTIED SYLKHTEIDN QWAILDVLDT AGQEEFSAMR EQYMRTGDG FLIVYSVTDK ASFEHVDRFH QLILRVKDRE SFPMILVANK VDLMHLRKIT REQGKEMATK HNIPYIETSA K DPPLNVDK AFHDLVRVIR QQIPEKSQKK KKKTKWRGDR ATGTHKLQCV IL

UniProtKB: Ras-related protein M-Ras

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分子 #3: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit

分子名称: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: protein-serine/threonine phosphatase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 37.174906 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GSMADLDKLN IDSIIQRLLE VRGSKPGKNV QLQENEIRGL CLKSREIFLS QPILLELEAP LKICGDIHGQ YYDLLRLFEY GGFPPESNY LFLGDYVDRG KQSLETICLL LAYKIKYPEN FFLLRGNHEC ASINRIYGFY DECKRRYNIK LWKTFTDCFN C LPIAAIVD ...文字列:
GSMADLDKLN IDSIIQRLLE VRGSKPGKNV QLQENEIRGL CLKSREIFLS QPILLELEAP LKICGDIHGQ YYDLLRLFEY GGFPPESNY LFLGDYVDRG KQSLETICLL LAYKIKYPEN FFLLRGNHEC ASINRIYGFY DECKRRYNIK LWKTFTDCFN C LPIAAIVD EKIFCCHGGL SPDLQSMEQI RRIMRPTDVP DQGLLCDLLW SDPDKDVLGW GENDRGVSFT FGAEVVAKFL HK HDLDLIC RAHQVVEDGY EFFAKRQLVT LFSAPNYCGE FDNAGAMMSV DETLMCSFQI LKPAEKKKPN ATRPVTPPRG MIT KQAKK

UniProtKB: Serine/threonine-protein phosphatase PP1-gamma catalytic subunit

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分子 #4: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: GCP
分子量理論値: 521.208 Da
Chemical component information

ChemComp-G2P:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / GMPCPP / GMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: MANGANESE (II) ION

分子名称: MANGANESE (II) ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: MN
分子量理論値: 54.938 Da

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.19 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMTris
100.0 mMNaCl
1.0 mMTCEP
0.5 mMMgCl2
0.5 mMMnCl2
0.1 mMGMPPCP
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 20 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Used the "perpetually hydrated" method of applying graphene oxide. (Cheung et al., 2018).

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 平均電子線量: 64.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3996056
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY / 詳細: 1X1S (MRAS) 4MOV (PP1C) SHOC2 (this manuscript)
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.95 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 323910
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

1x1s

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

4mov

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

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

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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://pdbjlvh1.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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