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- PDB-8ils: Cryo-EM structure of PI3Kalpha in complex with compound 17 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ils
タイトルCryo-EM structure of PI3Kalpha in complex with compound 17
要素
  • Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha
  • Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Phosphoinositide 3-kinase / drug target / ligand / binding pocket / chemical scaffold
機能・相同性
機能・相同性情報


perinuclear endoplasmic reticulum membrane / response to muscle inactivity / regulation of toll-like receptor 4 signaling pathway / phosphatidylinositol kinase activity / regulation of actin filament organization / negative regulation of actin filament depolymerization / response to butyrate / phosphatidylinositol 3-kinase regulator activity / 1-phosphatidylinositol-3-kinase regulator activity / positive regulation of endoplasmic reticulum unfolded protein response ...perinuclear endoplasmic reticulum membrane / response to muscle inactivity / regulation of toll-like receptor 4 signaling pathway / phosphatidylinositol kinase activity / regulation of actin filament organization / negative regulation of actin filament depolymerization / response to butyrate / phosphatidylinositol 3-kinase regulator activity / 1-phosphatidylinositol-3-kinase regulator activity / positive regulation of endoplasmic reticulum unfolded protein response / response to L-leucine / IRS-mediated signalling / phosphatidylinositol 3-kinase activator activity / T follicular helper cell differentiation / interleukin-18-mediated signaling pathway / PI3K events in ERBB4 signaling / phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit binding / myeloid leukocyte migration / neurotrophin TRKA receptor binding / cellular response to hydrostatic pressure / positive regulation of focal adhesion disassembly / autosome genomic imprinting / Activated NTRK2 signals through PI3K / cis-Golgi network / negative regulation of fibroblast apoptotic process / Activated NTRK3 signals through PI3K / transmembrane receptor protein tyrosine kinase adaptor activity / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IB / ErbB-3 class receptor binding / phosphatidylinositol 3-kinase complex / negative regulation of stress fiber assembly / TORC2 signaling / Signaling by cytosolic FGFR1 fusion mutants / Co-stimulation by ICOS / positive regulation of protein localization to membrane / vasculature development / RHOD GTPase cycle / regulation of cellular respiration / Nephrin family interactions / anoikis / RHOF GTPase cycle / Signaling by LTK / Signaling by LTK in cancer / 1-phosphatidylinositol-4-phosphate 3-kinase activity / kinase activator activity / relaxation of cardiac muscle / positive regulation of leukocyte migration / MET activates PI3K/AKT signaling / RND1 GTPase cycle / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IA / RND2 GTPase cycle / positive regulation of filopodium assembly / PI3K/AKT activation / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase / RND3 GTPase cycle / 1-phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase activity / phosphatidylinositol 3-kinase / growth hormone receptor signaling pathway / phosphatidylinositol-3-phosphate biosynthetic process / insulin binding / cardiac muscle cell contraction / Signaling by ALK / 1-phosphatidylinositol-3-kinase activity / RHOV GTPase cycle / vascular endothelial growth factor signaling pathway / Erythropoietin activates Phosphoinositide-3-kinase (PI3K) / PI-3K cascade:FGFR3 / RHOB GTPase cycle / natural killer cell mediated cytotoxicity / GP1b-IX-V activation signalling / response to dexamethasone / negative regulation of macroautophagy / PI-3K cascade:FGFR2 / PI-3K cascade:FGFR4 / PI-3K cascade:FGFR1 / RHOC GTPase cycle / RHOJ GTPase cycle / negative regulation of osteoclast differentiation / phosphatidylinositol phosphate biosynthetic process / phosphatidylinositol-mediated signaling / Synthesis of PIPs at the plasma membrane / RHOU GTPase cycle / RET signaling / CDC42 GTPase cycle / negative regulation of anoikis / insulin receptor substrate binding / Interleukin-3, Interleukin-5 and GM-CSF signaling / PI3K Cascade / PI3K events in ERBB2 signaling / T cell differentiation / intercalated disc / RHOG GTPase cycle / extrinsic apoptotic signaling pathway via death domain receptors / negative regulation of cell-matrix adhesion / CD28 dependent PI3K/Akt signaling / Role of LAT2/NTAL/LAB on calcium mobilization / regulation of multicellular organism growth / RHOA GTPase cycle / RAC2 GTPase cycle / RAC3 GTPase cycle
類似検索 - 分子機能
PI3Kalpha, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha, SH3 domain / PIK3R1, inter-SH2 domain / PI3K p85 subunit, C-terminal SH2 domain / PI3K regulatory subunit p85-related , inter-SH2 domain / PI3K p85 subunit, N-terminal SH2 domain / Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit P85 inter-SH2 domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Rho GTPase-activating protein domain ...PI3Kalpha, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha, SH3 domain / PIK3R1, inter-SH2 domain / PI3K p85 subunit, C-terminal SH2 domain / PI3K regulatory subunit p85-related , inter-SH2 domain / PI3K p85 subunit, N-terminal SH2 domain / Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit P85 inter-SH2 domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Rho GTPase-activating protein domain / RhoGAP domain / Rho GTPase-activating proteins domain profile. / GTPase-activator protein for Rho-like GTPases / 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. / Rho GTPase activation protein / C2 phosphatidylinositol 3-kinase-type domain / Phosphoinositide 3-kinase C2 / C2 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-type domain profile. / Phosphoinositide 3-kinase, region postulated to contain C2 domain / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase, accessory (PIK) domain superfamily / 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 / SH2 domain / Src homology 2 (SH2) domain profile. / Src homology 2 domains / SH2 domain / Src homology 3 domains / SH2 domain superfamily / SH3-like domain superfamily / Src homology 3 (SH3) domain profile. / SH3 domain / Armadillo-type fold / Ubiquitin-like domain superfamily / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-7U5 / Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha / 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: 3.1 Å
データ登録者Zhou, Q. / Liu, X. / Neri, D. / Li, W. / Favalli, N. / Bassi, G. / Yang, S. / Yang, D. / Vogt, P.K. / Wang, M.-W.
資金援助 中国, 米国, 12件
組織認可番号国
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
Other government2018ZX09711002-002-005
Other government2021ZD0203400
Other government2018YFA0507000
Other governmentZDKJ2021028
Other governmentNNCAS-2017-1-CC
National Institutes of Health/Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development (NIH/NICHD)R35 CA197582 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Structural insights into the interaction of three Y-shaped ligands with PI3Kα.
著者: Qingtong Zhou / Xiao Liu / Dario Neri / Wenxin Li / Nicholas Favalli / Gabriele Bassi / Su Yang / Dehua Yang / Peter K Vogt / Ming-Wei Wang /
要旨: Class IA phosphoinositide 3-kinase alpha (PI3Kα) is an important drug target because it is one of the most frequently mutated proteins in human cancers. However, small molecule inhibitors currently ...Class IA phosphoinositide 3-kinase alpha (PI3Kα) is an important drug target because it is one of the most frequently mutated proteins in human cancers. However, small molecule inhibitors currently on the market or under development have safety concerns due to a lack of selectivity. Therefore, other chemical scaffolds or unique mechanisms of catalytic kinase inhibition are needed. Here, we report the cryo-electron microscopy structures of wild-type PI3Kα, the dimer of p110α and p85α, in complex with three Y-shaped ligands [cpd16 (compound 16), cpd17 (compound 17), and cpd18 (compound 18)] of different affinities and no inhibitory effect on the kinase activity. Unlike ATP-competitive inhibitors, cpd17 adopts a Y-shaped conformation with one arm inserted into a binding pocket formed by R770 and W780 and the other arm lodged in the ATP-binding pocket at an angle that is different from that of the ATP phosphate tail. Such a special interaction induces a conformation of PI3Kα resembling that of the unliganded protein. These observations were confirmed with two isomers (cpd16 and cpd18). Further analysis of these Y-shaped ligands revealed the structural basis of differential binding affinities caused by stereo- or regiochemical modifications. Our results may offer a different direction toward the design of therapeutic agents against PI3Kα.
履歴
登録2023年3月4日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年9月13日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

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: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
B: Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)211,9743
ポリマ－211,4462
非ポリマー5291
水1448
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

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要素

#1: タンパク質 Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform / PI3-kinase subunit alpha / PI3K-alpha / PI3Kalpha / PtdIns-3-kinase subunit alpha / ...PI3-kinase subunit alpha / PI3K-alpha / PI3Kalpha / PtdIns-3-kinase subunit alpha / Phosphatidylinositol 4 / 5-bisphosphate 3-kinase 110 kDa catalytic subunit alpha / PtdIns-3-kinase subunit p110-alpha / p110alpha / Phosphoinositide 3-kinase alpha / Phosphoinositide-3-kinase catalytic alpha polypeptide / Serine/threonine protein kinase PIK3CA


分子量: 127822.578 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PIK3CA / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: UniProt: P42336, phosphatidylinositol 3-kinase, phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: タンパク質 Phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit alpha / PI3-kinase regulatory subunit alpha / PI3K regulatory subunit alpha / PtdIns-3-kinase regulatory ...PI3-kinase regulatory subunit alpha / PI3K regulatory subunit alpha / PtdIns-3-kinase regulatory subunit alpha / Phosphatidylinositol 3-kinase 85 kDa regulatory subunit alpha / PI3-kinase subunit p85-alpha / PtdIns-3-kinase regulatory subunit p85-alpha


分子量: 83623.203 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PIK3R1, GRB1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P27986
#3: 化合物 ChemComp-7U5 / N-[(2R)-1-(ethylamino)-1-oxidanylidene-3-[4-(2-quinoxalin-6-ylethynyl)phenyl]propan-2-yl]-2,3-dimethyl-quinoxaline-6-carboxamide


分子量: 528.604 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C32H28N6O2
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Human PI3Kalpha in complex with compound 17 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 株: Sf-9
緩衝液pH: 7.6
試料濃度: 1 mg/ml / 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: OTHER / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
撮影電子線照射量: 70 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
7PHENIX1.18.2-3874モデルフィッティング
9PHENIX1.18.2-3874モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 536916 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 7MYN

7myn


Accession code: 7MYN / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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