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- EMDB-17994: Cryo-EM structure of a full-length HACE1 dimer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-17994
タイトルCryo-EM structure of a full-length HACE1 dimer
マップデータ
試料
  • 複合体: HACE1
    • タンパク質・ペプチド: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
キーワードE3 / HECT / ubiquitin / LIGASE
機能・相同性
機能・相同性情報


HECT-type E3 ubiquitin transferase / Golgi cisterna membrane / Rac protein signal transduction / Golgi organization / protein K48-linked ubiquitination / regulation of cell migration / small GTPase binding / protein polyubiquitination / ubiquitin-protein transferase activity / ubiquitin protein ligase activity ...HECT-type E3 ubiquitin transferase / Golgi cisterna membrane / Rac protein signal transduction / Golgi organization / protein K48-linked ubiquitination / regulation of cell migration / small GTPase binding / protein polyubiquitination / ubiquitin-protein transferase activity / ubiquitin protein ligase activity / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / ubiquitin-dependent protein catabolic process / membrane fusion / nuclear body / protein ubiquitination / cell cycle / Golgi membrane / endoplasmic reticulum / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) / HECT domain profile. / Domain Homologous to E6-AP Carboxyl Terminus with / Ankyrin repeats (many copies) / Ankyrin repeats (3 copies) / Ankyrin repeat profile. / Ankyrin repeat region circular profile. / ankyrin repeats ...HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) / HECT domain profile. / Domain Homologous to E6-AP Carboxyl Terminus with / Ankyrin repeats (many copies) / Ankyrin repeats (3 copies) / Ankyrin repeat profile. / Ankyrin repeat region circular profile. / ankyrin repeats / Ankyrin repeat / Ankyrin repeat-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
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: 4.73 Å
データ登録者Duering J / Wolter M / Dienemann C / Lorenz S
資金援助 ドイツ, European Union, 2件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
European Molecular Biology Organization (EMBO)EMBO ALTF 439-2022European Union
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structural mechanisms of autoinhibition and substrate recognition by the ubiquitin ligase HACE1.
著者: Jonas Düring / Madita Wolter / Julia J Toplak / Camilo Torres / Olexandr Dybkov / Thornton J Fokkens / Katherine E Bohnsack / Henning Urlaub / Wieland Steinchen / Christian Dienemann / Sonja Lorenz /
要旨: Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of ...Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of the underlying, specific E3-substrate complexes has proven challenging owing to their transient nature. In particular, it is incompletely understood how members of the catalytic cysteine-driven class of HECT-type ligases (HECTs) position substrate proteins for modification. Here, we report a cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of the full-length human HECT HACE1, along with solution-based conformational analyses by small-angle X-ray scattering and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Structure-based functional analyses in vitro and in cells reveal that the activity of HACE1 is stringently regulated by dimerization-induced autoinhibition. The inhibition occurs at the first step of the catalytic cycle and is thus substrate-independent. We use mechanism-based chemical crosslinking to reconstitute a complex of activated, monomeric HACE1 with its major substrate, RAC1, determine its structure by cryo-EM and validate the binding mode by solution-based analyses. Our findings explain how HACE1 achieves selectivity in ubiquitinating the active, GTP-loaded state of RAC1 and establish a framework for interpreting mutational alterations of the HACE1-RAC1 interplay in disease. More broadly, this work illuminates central unexplored aspects in the architecture, conformational dynamics, regulation and specificity of full-length HECTs.
履歴
登録2023年7月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月10日-
マップ公開2024年1月10日-
更新2024年2月28日-
現状2024年2月28日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_17994.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_17994.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.834 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.5
最小 - 最大-1.0752301 - 2.451095
平均 (標準偏差)0.0076297545 (±0.079607114)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 250.2 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_17994_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_17994_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 : HACE1

全体名称: HACE1
要素
  • 複合体: HACE1
    • タンパク質・ペプチド: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1

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超分子 #1: HACE1

超分子名称: HACE1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1

分子名称: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: HECT-type E3 ubiquitin transferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 102.506719 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: GMERAMEQLN RLTRSLRRAR TVELPEDNET AVYTLMPMVM ADQHRSVSEL LSNSKFDVNY AFGRVKRSLL HIAANCGSVE CLVLLLKKG ANPNYQDISG CTPLHLAARN GQKKCMSKLL EYSADVNICN NEGLTAIHWL AVNGRTELLH DLVQHVSDVD V EDAMGQTA ...文字列:
GMERAMEQLN RLTRSLRRAR TVELPEDNET AVYTLMPMVM ADQHRSVSEL LSNSKFDVNY AFGRVKRSLL HIAANCGSVE CLVLLLKKG ANPNYQDISG CTPLHLAARN GQKKCMSKLL EYSADVNICN NEGLTAIHWL AVNGRTELLH DLVQHVSDVD V EDAMGQTA LHVACQNGHK TTVQCLLDSG ADINRPNVSG ATPLYFACSH GQRDTAQILL LRGAKYLPDK NGVTPLDLCV QG GYGETCE VLIQYHPRLF QTIIQMTQNE DLRENMLRQV LEHLSQQSES QYLKILTSLA EVATTNGHKL LSLSSNYDAQ MKS LLRIVR MFCHVFRIGP SSPSNGIDMG YNGNKTPRSQ VFKPLELLWH SLDEWLVLIA TELMKNKRDS TEITSILLKQ KGQD QDAAS IPPFEPPGPG SYENLSTGTR ESKPDALAGR QEASADCQDV ISMTANRLSA VIQAFYMCCS CQMPPGMTSP RFIEF VCKH DEVLKCFVNR NPKIIFDHFH FLLECPELMS RFMHIIKAQP FKDRCEWFYE HLHSGQPDSD MVHRPVNEND ILLVHR DSI FRSSCEVVSK ANCAKLKQGI AVRFHGEEGM GQGVVREWFD ILSNEIVNPD YALFTQSADG TTFQPNSNSY VNPDHLN YF RFAGQILGLA LNHRQLVNIY FTRSFYKHIL GIPVNYQDVA SIDPEYAKNL QWILDNDISD LGLELTFSVE TDVFGAME E VPLKPGGGSI LVTQNNKAEY VQLVTELRMT RAIQPQINAF LQGFHMFIPP SLIQLFDEYE LELLLSGMPE IDVSDWIKN TEYTSGYERE DPVIQWFWEV VEDITQEERV LLLQFVTGSS RVPHGGFANI MGGSGLQNFT IAAVPYTPNL LPTSSTCINM LKLPEYPSK EILKDRLLVA LHCGSYGYTM A

UniProtKB: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1

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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0.7 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
50.0 mMHEPES
30.0 mMNaCl
1.0 mMDTT
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K

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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: 2 / 実像数: 29748 / 平均電子線量: 40.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 3639240
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.73 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4) / 使用した粒子像数: 118791
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4)
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8pwl:
Cryo-EM structure of a full-length HACE1 dimer

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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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