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- PDB-7li3: Structure of the LRRK2 G2019S mutant -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7li3
タイトルStructure of the LRRK2 G2019S mutant
要素Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
キーワードTRANSFERASE / HYDROLASE / Parkinson's disease / microtubule / kinase / cryo-EM / NEUROPEPTIDE
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / : / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / Wnt signalosome assembly / negative regulation of motile cilium assembly / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / GTP-dependent protein kinase activity ...caveola neck / : / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / Wnt signalosome assembly / negative regulation of motile cilium assembly / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of SNARE complex assembly / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / : / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / amphisome / regulation of synaptic vesicle transport / : / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / co-receptor binding / negative regulation of GTPase activity / regulation of dopamine receptor signaling pathway / cellular response to curcumin / positive regulation of microglial cell activation / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of neuron maturation / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / negative regulation of autophagosome assembly / olfactory bulb development / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / regulation of cAMP/PKA signal transduction / JUN kinase kinase kinase activity / multivesicular body, internal vesicle / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / striatum development / neuron projection arborization / mitochondrion localization / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / cellular response to dopamine / positive regulation of mitochondrial outer membrane permeabilization involved in apoptotic signaling pathway / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / negative regulation of protein processing / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / GTP metabolic process / regulation of canonical Wnt signaling pathway / syntaxin-1 binding / regulation of reactive oxygen species metabolic process / Golgi-associated vesicle / PTK6 promotes HIF1A stabilization / lysosome organization / negative regulation of macroautophagy / clathrin binding / regulation of mitochondrial fission / regulation of synaptic vesicle exocytosis / Lewy body / protein kinase A binding / regulation of locomotion / intracellular distribution of mitochondria / neuromuscular junction development / Golgi organization / microvillus / autolysosome / exploration behavior / locomotory exploration behavior / endoplasmic reticulum exit site / negative regulation of Notch signaling pathway / MAP kinase kinase kinase activity / regulation of synaptic vesicle endocytosis / canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / Rho protein signal transduction / presynaptic cytosol / neuron projection morphogenesis / JNK cascade / phagocytic vesicle / cellular response to manganese ion / positive regulation of autophagy / dendrite cytoplasm / positive regulation of protein ubiquitination / cellular response to starvation / GTPase activator activity / determination of adult lifespan / regulation of autophagy / SNARE binding / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / excitatory postsynaptic potential / regulation of protein stability / regulation of membrane potential / tubulin binding
類似検索 - 分子機能
: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain ...: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Myasnikov, A. / Zhu, H. / Hixson, P. / Xie, B. / Yu, K. / Pitre, A. / Peng, J. / Sun, J.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIH/NIAAA)HL143037(JS) 米国
National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIH/NIAAA)AG053987 (JP) 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2021
タイトル: Structural analysis of the full-length human LRRK2.
著者: Alexander Myasnikov / Hanwen Zhu / Patricia Hixson / Boer Xie / Kaiwen Yu / Aaron Pitre / Junmin Peng / Ji Sun /
要旨: Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are commonly implicated in the pathogenesis of both familial and sporadic Parkinson's disease (PD). LRRK2 regulates critical cellular processes at ...Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are commonly implicated in the pathogenesis of both familial and sporadic Parkinson's disease (PD). LRRK2 regulates critical cellular processes at membranous organelles and forms microtubule-based pathogenic filaments, yet the molecular basis underlying these biological roles of LRRK2 remains largely enigmatic. Here, we determined high-resolution structures of full-length human LRRK2, revealing its architecture and key interdomain scaffolding elements for rationalizing disease-causing mutations. The kinase domain of LRRK2 is captured in an inactive state, a conformation also adopted by the most common PD-associated mutation, LRRK2. This conformation serves as a framework for structure-guided design of conformational specific inhibitors. We further determined the structure of COR-mediated LRRK2 dimers and found that single-point mutations at the dimer interface abolished pathogenic filamentation in cells. Overall, our study provides mechanistic insights into physiological and pathological roles of LRRK2 and establishes a structural template for future therapeutic intervention in PD.
履歴
登録2021年1月26日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年6月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年6月16日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年6月16日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02021年6月16日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年7月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.22024年3月6日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.32025年5月21日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年5月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-23359
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-23359
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)287,4083
ポリマ－286,4581
非ポリマー9502
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area1400 Å2
ΔGint-8 kcal/mol
Surface area79980 Å2

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要素

#1: タンパク質 Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2 / Dardarin


分子量: 286457.688 Da / 分子数: 1 / 変異: G2019S variant / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: LRRK2, PARK8 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q5S007, non-specific serine/threonine protein kinase, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
#2: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE


分子量: 507.181 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: LRRK2 G2019S mutant / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 81 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4Gctf1.06CTF補正
8PHENIXモデル精密化
10cryoSPARC3.01初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.01最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.01３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 81046 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00414449
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.66819556
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d27.0891935
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452274
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042457

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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://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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