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- EMDB-34273: Cryo-EM structure of cancer-specific PI3Kalpha mutant E545K in co... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34273
タイトルCryo-EM structure of cancer-specific PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719
    • タンパク質・ペプチド: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
  • リガンド: (2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyridin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl}pyrrolidine-1,2-dicarboxamide
キーワードPhosphoinositide 3-kinase (PI3K) / helical domain / mutation / cancers / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


response to muscle inactivity / negative regulation of actin filament depolymerization / response to L-leucine / regulation of actin filament organization / response to butyrate / autosome genomic imprinting / IRS-mediated signalling / cellular response to hydrostatic pressure / PI3K events in ERBB4 signaling / Activated NTRK2 signals through PI3K ...response to muscle inactivity / negative regulation of actin filament depolymerization / response to L-leucine / regulation of actin filament organization / response to butyrate / autosome genomic imprinting / IRS-mediated signalling / cellular response to hydrostatic pressure / PI3K events in ERBB4 signaling / Activated NTRK2 signals through PI3K / positive regulation of protein localization to membrane / Activated NTRK3 signals through PI3K / negative regulation of fibroblast apoptotic process / cardiac muscle cell contraction / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IB / vasculature development / Signaling by cytosolic FGFR1 fusion mutants / regulation of cellular respiration / anoikis / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IA / phosphatidylinositol 3-kinase complex / Nephrin family interactions / Costimulation by the CD28 family / relaxation of cardiac muscle / 1-phosphatidylinositol-4-phosphate 3-kinase activity / 1-phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase activity / MET activates PI3K/AKT signaling / PI3K/AKT activation / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase / vascular endothelial growth factor signaling pathway / phosphatidylinositol 3-kinase / phosphatidylinositol-3-phosphate biosynthetic process / 1-phosphatidylinositol-3-kinase activity / Signaling by ALK / negative regulation of macroautophagy / PI-3K cascade:FGFR3 / Erythropoietin activates Phosphoinositide-3-kinase (PI3K) / PI-3K cascade:FGFR2 / response to dexamethasone / protein kinase activator activity / PI-3K cascade:FGFR4 / PI-3K cascade:FGFR1 / CD28 dependent PI3K/Akt signaling / Synthesis of PIPs at the plasma membrane / phosphatidylinositol-mediated signaling / phosphatidylinositol phosphate biosynthetic process / PI3K events in ERBB2 signaling / negative regulation of anoikis / intercalated disc / RET signaling / regulation of multicellular organism growth / insulin receptor substrate binding / Interleukin-3, Interleukin-5 and GM-CSF signaling / PI3K Cascade / positive regulation of TOR signaling / endothelial cell migration / RAC2 GTPase cycle / Role of phospholipids in phagocytosis / GAB1 signalosome / Role of LAT2/NTAL/LAB on calcium mobilization / Interleukin receptor SHC signaling / adipose tissue development / phagocytosis / Signaling by PDGFRA transmembrane, juxtamembrane and kinase domain mutants / Signaling by PDGFRA extracellular domain mutants / energy homeostasis / positive regulation of lamellipodium assembly / Signaling by FGFR4 in disease / cardiac muscle contraction / Signaling by FLT3 ITD and TKD mutants / Signaling by FGFR3 in disease / Tie2 Signaling / GPVI-mediated activation cascade / Signaling by FGFR2 in disease / T cell costimulation / RAC1 GTPase cycle / response to muscle stretch / Signaling by FLT3 fusion proteins / FLT3 Signaling / Signaling by FGFR1 in disease / Downstream signal transduction / phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / insulin-like growth factor receptor signaling pathway / Signaling by phosphorylated juxtamembrane, extracellular and kinase domain KIT mutants / liver development / response to activity / Regulation of signaling by CBL / cellular response to glucose stimulus / positive regulation of smooth muscle cell proliferation / regulation of protein phosphorylation / Constitutive Signaling by EGFRvIII / Signaling by ERBB2 ECD mutants / Signaling by ERBB2 KD Mutants / epidermal growth factor receptor signaling pathway / Signaling by SCF-KIT / platelet activation / VEGFA-VEGFR2 Pathway / cellular response to insulin stimulus / glucose metabolic process / Constitutive Signaling by Aberrant PI3K in Cancer
類似検索 - 分子機能
PI3Kalpha, catalytic domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase, adaptor-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase adaptor-binding (PI3K ABD) domain profile. / PI3-kinase family, Ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain / PI3-kinase family, ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain profile. / Phosphoinositide 3-kinase C2 ...PI3Kalpha, catalytic domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase, adaptor-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase adaptor-binding (PI3K ABD) domain profile. / PI3-kinase family, Ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain / PI3-kinase family, ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain profile. / Phosphoinositide 3-kinase C2 / Phosphoinositide 3-kinase, region postulated to contain C2 domain / C2 phosphatidylinositol 3-kinase-type domain / C2 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-type domain profile. / Phosphoinositide 3-kinase, accessory (PIK) domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase, accessory (PIK) domain / Phosphatidylinositol kinase / PIK helical domain profile. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / C2 domain superfamily / Armadillo-type fold / Ubiquitin-like domain superfamily / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
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: 2.62 Å
データ登録者Liu X / Zhou Q / Hart JR / Xu Y / Yang S / Yang D / Vogt PK / Wang M-W
資金援助 中国, 米国, 13件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81872915 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82073904 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82121005 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81973373 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21704064 中国
Other government2018ZX09735-001 中国
Other government2018ZX09711002-002-005 中国
Other government2021ZD0203400 中国
Other government2018YFA0507000 中国
Other governmentZDKJ2021028 中国
Other privateNNCAS-2017-1-CC 中国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R35 CA197582 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R50 CA243899 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structures of cancer-specific helical and kinase domain mutations of PI3Kα.
著者: Xiao Liu / Qingtong Zhou / Jonathan R Hart / Yingna Xu / Su Yang / Dehua Yang / Peter K Vogt / Ming-Wei Wang /
要旨: Phosphoinositide 3-kinases (PI3Ks) are a family of lipid kinases that perform multiple and important cellular functions. The protein investigated here belongs to class IA of the PI3Ks; it is a dimer ...Phosphoinositide 3-kinases (PI3Ks) are a family of lipid kinases that perform multiple and important cellular functions. The protein investigated here belongs to class IA of the PI3Ks; it is a dimer consisting of a catalytic subunit, p110α, and a regulatory subunit, p85α, and is referred to as PI3Kα. The catalytic subunit p110α is frequently mutated in cancer. The mutations induce a gain of function and constitute a driving force in cancer development. About 80% of these mutations lead to single-amino-acid substitutions in one of three sites of p110α: two in the helical domain of the protein (E542K and E545K) and one at the C-terminus of the kinase domain (H1047R). Here, we report the cryo-electron microscopy structures of these mutants in complex with the p110α-specific inhibitor BYL-719. The H1047R mutant rotates its sidechain to a new position and weakens the kα11 activation loop interaction, thereby reducing the inhibitory effect of p85α on p110α. E542K and E545K completely abolish the tight interaction between the helical domain of p110α and the N-terminal SH2 domain of p85α and lead to the disruption of all p85α binding and a dramatic increase in flexibility of the adaptor-binding domain (ABD) in p110α. Yet, the dimerization of PI3Kα is preserved through the ABD-p85α interaction. The local and global structural features induced by these mutations provide molecular insights into the activation of PI3Kα, deepen our understanding of the oncogenic mechanism of this important signaling molecule, and may facilitate the development of mutant-specific inhibitors.
履歴
登録2022年9月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月23日-
マップ公開2022年11月23日-
更新2024年7月3日-
現状2024年7月3日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34273.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_34273.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.071 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.2
最小 - 最大-2.5719395 - 3.15737
平均 (標準偏差)-0.0003138734 (±0.043021493)
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: 274.176 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: #2

ファイルemd_34273_half_map_1.map
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: #1

ファイルemd_34273_half_map_2.map
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 : Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719

全体名称: Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719
    • タンパク質・ペプチド: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
  • リガンド: (2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyridin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl}pyrrolidine-1,2-dicarboxamide

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超分子 #1: Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719

超分子名称: Cryo-EM structure of PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit ...

分子名称: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: phosphatidylinositol 3-kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 127.822641 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MSYYHHHHHH DYDIPTTENL YFQGAMGSMP PRPSSGELWG IHLMPPRILV ECLLPNGMIV TLECLREATL ITIKHELFKE ARKYPLHQL LQDESSYIFV SVTQEAEREE FFDETRRLCD LRLFQPFLKV IEPVGNREEK ILNREIGFAI GMPVCEFDMV K DPEVQDFR ...文字列:
MSYYHHHHHH DYDIPTTENL YFQGAMGSMP PRPSSGELWG IHLMPPRILV ECLLPNGMIV TLECLREATL ITIKHELFKE ARKYPLHQL LQDESSYIFV SVTQEAEREE FFDETRRLCD LRLFQPFLKV IEPVGNREEK ILNREIGFAI GMPVCEFDMV K DPEVQDFR RNILNVCKEA VDLRDLNSPH SRAMYVYPPN VESSPELPKH IYNKLDKGQI IVVIWVIVSP NNDKQKYTLK IN HDCVPEQ VIAEAIRKKT RSMLLSSEQL KLCVLEYQGK YILKVCGCDE YFLEKYPLSQ YKYIRSCIML GRMPNLMLMA KES LYSQLP MDCFTMPSYS RRISTATPYM NGETSTKSLW VINSALRIKI LCATYVNVNI RDIDKIYVRT GIYHGGEPLC DNVN TQRVP CSNPRWNEWL NYDIYIPDLP RAARLCLSIC SVKGRKGAKE EHCPLAWGNI NLFDYTDTLV SGKMALNLWP VPHGL EDLL NPIGVTGSNP NKETPCLELE FDWFSSVVKF PDMSVIEEHA NWSVSREAGF SYSHAGLSNR LARDNELREN DKEQLK AIS TRDPLSEITK QEKDFLWSHR HYCVTIPEIL PKLLLSVKWN SRDEVAQMYC LVKDWPPIKP EQAMELLDCN YPDPMVR GF AVRCLEKYLT DDKLSQYLIQ LVQVLKYEQY LDNLLVRFLL KKALTNQRIG HFFFWHLKSE MHNKTVSQRF GLLLESYC R ACGMYLKHLN RQVEAMEKLI NLTDILKQEK KDETQKVQMK FLVEQMRRPD FMDALQGFLS PLNPAHQLGN LRLEECRIM SSAKRPLWLN WENPDIMSEL LFQNNEIIFK NGDDLRQDML TLQIIRIMEN IWQNQGLDLR MLPYGCLSIG DCVGLIEVVR NSHTIMQIQ CKGGLKGALQ FNSHTLHQWL KDKNKGEIYD AAIDLFTRSC AGYCVATFIL GIGDRHNSNI MVKDDGQLFH I DFGHFLDH KKKKFGYKRE RVPFVLTQDF LIVISKGAQE CTKTREFERF QEMCYKAYLA IRQHANLFIN LFSMMLGSGM PE LQSFDDI AYIRKTLALD KTEQEALEYF MKQMNDAHHG GWTTKMDWIF HTIKQHALN

UniProtKB: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform

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分子 #2: (2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyr...

分子名称: (2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyridin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl}pyrrolidine-1,2-dicarboxamide
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: 1LT
分子量理論値: 441.47 Da
Chemical component information

ChemComp-1LT:
(2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyridin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl}pyrrolidine-1,2-dicarboxamide / BYL-719 / 薬剤*YM

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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1.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
凍結凍結剤: ETHANE

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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) / 実像数: 5144 / 平均電子線量: 70.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: OTHER
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.62 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 753253
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER
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 ID:

7myn


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 101.9 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8gud:
Cryo-EM structure of cancer-specific PI3Kalpha mutant E545K in complex with BYL-719

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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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