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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-29714 | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of DDB1deltaB-DDA1-DCAF16-BRD4(BD2)-MMH2 | ||||||||||||
マップデータ | main map | ||||||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 positive regulation by virus of viral protein levels in host cell / epigenetic programming in the zygotic pronuclei / spindle assembly involved in female meiosis / Cul4-RING E3 ubiquitin ligase complex / UV-damage excision repair / biological process involved in interaction with symbiont / WD40-repeat domain binding / regulation of mitotic cell cycle phase transition / Cul4A-RING E3 ubiquitin ligase complex / Cul4B-RING E3 ubiquitin ligase complex ...positive regulation by virus of viral protein levels in host cell / epigenetic programming in the zygotic pronuclei / spindle assembly involved in female meiosis / Cul4-RING E3 ubiquitin ligase complex / UV-damage excision repair / biological process involved in interaction with symbiont / WD40-repeat domain binding / regulation of mitotic cell cycle phase transition / Cul4A-RING E3 ubiquitin ligase complex / Cul4B-RING E3 ubiquitin ligase complex / ubiquitin ligase complex scaffold activity / negative regulation of reproductive process / negative regulation of developmental process / cullin family protein binding / RNA polymerase II C-terminal domain binding / negative regulation of DNA damage checkpoint / P-TEFb complex binding / viral release from host cell / negative regulation by host of viral transcription / ectopic germ cell programmed cell death / proteasomal protein catabolic process / positive regulation of viral genome replication / positive regulation of T-helper 17 cell lineage commitment / positive regulation of gluconeogenesis / positive regulation of G2/M transition of mitotic cell cycle / histone reader activity / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat kinase activity / condensed nuclear chromosome / nucleotide-excision repair / Recognition of DNA damage by PCNA-containing replication complex / positive regulation of transcription elongation by RNA polymerase II / transcription coregulator activity / DNA Damage Recognition in GG-NER / lysine-acetylated histone binding / regulation of circadian rhythm / Dual Incision in GG-NER / Transcription-Coupled Nucleotide Excision Repair (TC-NER) / Formation of TC-NER Pre-Incision Complex / Wnt signaling pathway / Formation of Incision Complex in GG-NER / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / protein polyubiquitination / positive regulation of protein catabolic process / cellular response to UV / rhythmic process / p53 binding / positive regulation of proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process / protein-macromolecule adaptor activity / Neddylation / chromosome / site of double-strand break / regulation of inflammatory response / ubiquitin-dependent protein catabolic process / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / positive regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / Potential therapeutics for SARS / chromosome, telomeric region / damaged DNA binding / transcription coactivator activity / transcription cis-regulatory region binding / protein ubiquitination / chromatin remodeling / DNA repair / apoptotic process / DNA damage response / chromatin binding / protein-containing complex binding / chromatin / nucleolus / regulation of transcription by RNA polymerase II / negative regulation of apoptotic process / positive regulation of DNA-templated transcription / enzyme binding / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex / DNA binding / extracellular space / extracellular exosome / nucleoplasm / nucleus / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
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: 2.2 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Ma MW / Hunkeler M / Jin CY / Fischer ES | ||||||||||||
資金援助 | 米国, 3件
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引用 | ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023 タイトル: Template-assisted covalent modification of DCAF16 underlies activity of BRD4 molecular glue degraders. 著者: Yen-Der Li / Michelle W Ma / Muhammad Murtaza Hassan / Moritz Hunkeler / Mingxing Teng / Kedar Puvar / Ryan Lumpkin / Brittany Sandoval / Cyrus Y Jin / Scott B Ficarro / Michelle Y Wang / ...著者: Yen-Der Li / Michelle W Ma / Muhammad Murtaza Hassan / Moritz Hunkeler / Mingxing Teng / Kedar Puvar / Ryan Lumpkin / Brittany Sandoval / Cyrus Y Jin / Scott B Ficarro / Michelle Y Wang / Shawn Xu / Brian J Groendyke / Logan H Sigua / Isidoro Tavares / Charles Zou / Jonathan M Tsai / Paul M C Park / Hojong Yoon / Felix C Majewski / Jarrod A Marto / Jun Qi / Radosław P Nowak / Katherine A Donovan / Mikołaj Słabicki / Nathanael S Gray / Eric S Fischer / Benjamin L Ebert / 要旨: Small molecules that induce protein-protein interactions to exert proximity-driven pharmacology such as targeted protein degradation are a powerful class of therapeutics. Molecular glues are of ...Small molecules that induce protein-protein interactions to exert proximity-driven pharmacology such as targeted protein degradation are a powerful class of therapeutics. Molecular glues are of particular interest given their favorable size and chemical properties and represent the only clinically approved degrader drugs. The discovery and development of molecular glues for novel targets, however, remains challenging. Covalent strategies could in principle facilitate molecular glue discovery by stabilizing the neo-protein interfaces. Here, we present structural and mechanistic studies that define a -labeling covalent molecular glue mechanism, which we term "template-assisted covalent modification". We found that a novel series of BRD4 molecular glue degraders act by recruiting the CUL4 ligase to the second bromodomain of BRD4 (BRD4). BRD4, in complex with DCAF16, serves as a structural template to facilitate covalent modification of DCAF16, which stabilizes the BRD4-degrader-DCAF16 ternary complex formation and facilitates BRD4 degradation. A 2.2 Å cryo-electron microscopy structure of the ternary complex demonstrates that DCAF16 and BRD4 have pre-existing structural complementarity which optimally orients the reactive moiety of the degrader for DCAF16 covalent modification. Systematic mutagenesis of both DCAF16 and BRD4 revealed that the loop conformation around BRD4, rather than specific side chains, is critical for stable interaction with DCAF16 and BD2 selectivity. Together our work establishes "template-assisted covalent modification" as a mechanism for covalent molecular glues, which opens a new path to proximity driven pharmacology. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_29714.map.gz | 97.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-29714-v30.xml emd-29714.xml | 29 KB 29 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_29714_fsc.xml | 9.8 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_29714.png | 78.7 KB | ||
マスクデータ | emd_29714_msk_1.map | 103 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_29714_additional_1.map.gz emd_29714_half_map_1.map.gz emd_29714_half_map_2.map.gz | 90 MB 95.7 MB 95.7 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29714 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29714 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_29714_validation.pdf.gz | 853.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_29714_full_validation.pdf.gz | 853.4 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_29714_validation.xml.gz | 18.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_29714_validation.cif.gz | 23.7 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29714 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29714 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8g46MC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_29714.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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注釈 | main map | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.88533 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_29714_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: map post-processed with deepEMhancer
ファイル | emd_29714_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | map post-processed with deepEMhancer | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map B
ファイル | emd_29714_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | half map B | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: half map A
ファイル | emd_29714_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | half map A | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Ternary complex of cullin ring E3 ubiquitin ligase substrate rece...
全体 | 名称: Ternary complex of cullin ring E3 ubiquitin ligase substrate receptor arm (DDB1deltaB-DDA1-DCAF16) in compound-induced complex with bromodomain 2 of BRD4 |
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要素 |
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-超分子 #1: Ternary complex of cullin ring E3 ubiquitin ligase substrate rece...
超分子 | 名称: Ternary complex of cullin ring E3 ubiquitin ligase substrate receptor arm (DDB1deltaB-DDA1-DCAF16) in compound-induced complex with bromodomain 2 of BRD4 タイプ: complex / ID: 1 / キメラ: Yes / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 148 KDa |
-分子 #1: DNA damage-binding protein 1
分子 | 名称: DNA damage-binding protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 96.425586 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH SAAHIVMVDA YKPTKGGRMS YNYVVTAQKP TAVNGCVTGH FTSAEDLNLL IAKNTRLEIY VVTAEGLRPV KEVGMYGKI AVMELFRPKG ESKDLLFILT AKYNACILEY KQSGESIDII TRAHGNVQDR IGRPSETGII GIIDPECRMI G LRLYDGLF ...文字列: MGSSHHHHHH SAAHIVMVDA YKPTKGGRMS YNYVVTAQKP TAVNGCVTGH FTSAEDLNLL IAKNTRLEIY VVTAEGLRPV KEVGMYGKI AVMELFRPKG ESKDLLFILT AKYNACILEY KQSGESIDII TRAHGNVQDR IGRPSETGII GIIDPECRMI G LRLYDGLF KVIPLDRDNK ELKAFNIRLE ELHVIDVKFL YGCQAPTICF VYQDPQGRHV KTYEVSLREK EFNKGPWKQE NV EAEASMV IAVPEPFGGA IIIGQESITY HNGDKYLAIA PPIIKQSTIV CHNRVDPNGS RYLLGDMEGR LFMLLLEKEE QMD GTVTLK DLRVELLGET SIAECLTYLD NGVVFVGSRL GDSQLVKLNV DSNEQGSYVV AMETFTNLGP IVDMCVVDLE RQGQ GQLVT CSGAFKEGSL RIIRNGIGGN GNSGEIQKLH IRTVPLYESP RKICYQEVSQ CFGVLSSRIE VQDTSGGTTA LRPSA STQA LSSSVSSSKL FSSSTAPHET SFGEEVEVHN LLIIDQHTFE VLHAHQFLQN EYALSLVSCK LGKDPNTYFI VGTAMV YPE EAEPKQGRIV VFQYSDGKLQ TVAEKEVKGA VYSMVEFNGK LLASINSTVR LYEWTTEKEL RTECNHYNNI MALYLKT KG DFILVGDLMR SVLLLAYKPM EGNFEEIARD FNPNWMSAVE ILDDDNFLGA ENAFNLFVCQ KDSAATTDEE RQHLQEVG L FHLGEFVNVF CHGSLVMQNL GETSTPTQGS VLFGTVNGMI GLVTSLSESW YNLLLDMQNR LNKVIKSVGK IEHSFWRSF HTERKTEPAT GFIDGDLIES FLDISRPKMQ EVVANLQYDD GSGMKREATA DDLIKVVEEL TRIH |
-分子 #2: DDB1- and CUL4-associated factor 16
分子 | 名称: DDB1- and CUL4-associated factor 16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 24.547697 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: GGGRMGPRNP SPDHLSESES EEEENISYLN ESSGEEWDSS EEEDSMVPNL SPLESLAWQV KCLLKYSTTW KPLNPNSWLY HAKLLDPST PVHILREIGL RLSHCSHCVP KLEPIPEWPP LASCGVPPFQ KPLTSPSRLS RDHATLNGAL QFATKQLSRT L SRATPIPE ...文字列: GGGRMGPRNP SPDHLSESES EEEENISYLN ESSGEEWDSS EEEDSMVPNL SPLESLAWQV KCLLKYSTTW KPLNPNSWLY HAKLLDPST PVHILREIGL RLSHCSHCVP KLEPIPEWPP LASCGVPPFQ KPLTSPSRLS RDHATLNGAL QFATKQLSRT L SRATPIPE YLKQIPNSCV SGCCCGWLTK TVKETTRTEP INTTYSYTDF QKAVNKLLTA SL |
-分子 #3: Bromodomain-containing protein 4
分子 | 名称: Bromodomain-containing protein 4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 14.899109 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: GKDVPDSQQH PAPEKSSKVS EQLKCCSGIL KEMFAKKHAA YAWPFYKPVD VEALGLHDYC DIIKHPMDMS TIKSKLEARE YRDAQEFGA DVRLMFSNCY KYNPPDHEVV AMARKLQDVF EMRFAKMPDE |
-分子 #4: DET1- and DDB1-associated protein 1
分子 | 名称: DET1- and DDB1-associated protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 12.183646 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: GGGRMADFLK GLPVYNKSNF SRFHADSVCK ASNRRPSVYL PTREYPSEQI IVTEKTNILL RYLHQQWDKK NAAKKRDQEQ VELEGESSA PPRKVARTDS PDMHEDT |
-分子 #5: ZINC ION
分子 | 名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ZN |
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分子量 | 理論値: 65.409 Da |
-分子 #6: tert-butyl [(6S,10P)-4-{4-[(ethanesulfonyl)amino]phenyl}-2,3,9-tr...
分子 | 名称: tert-butyl [(6S,10P)-4-{4-[(ethanesulfonyl)amino]phenyl}-2,3,9-trimethyl-6H-thieno[3,2-f][1,2,4]triazolo[4,3-a][1,4]diazepin-6-yl]acetate タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: YK3 |
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分子量 | 理論値: 529.675 Da |
Chemical component information | ChemComp-YK3: |
-分子 #7: water
分子 | 名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 110 / 式: HOH |
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分子量 | 理論値: 18.015 Da |
Chemical component information | ChemComp-HOH: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 1.25 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.4 構成要素:
詳細: 50 mM HEPES pH 7.4, 200 mM NaCl, 2 mM TCEP, 0.011% LMNG | |||||||||||||||
グリッド | モデル: UltrAuFoil R0./1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 40.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 120 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 3.9e-05 kPa / 詳細: 20 mA | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: LEICA EM GP / 詳細: detergent added directly before grid application. | |||||||||||||||
詳細 | The ternary complex was incubated at RT for 30 min before polishing on through size exclusion chromatography. The purified DCAF16 complex was incubated with an extra 1.2x molar excess of purified BRD4BD2 for 30 minutes at 4 degree C before grid preparation. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 17118 / 平均露光時間: 2.3 sec. / 平均電子線量: 50.27 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm / 倍率(公称値): 105000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |