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- PDB-8p6w: Cryo-EM structure of CAK in complex with inhibitor BS-181 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8p6w
タイトルCryo-EM structure of CAK in complex with inhibitor BS-181
要素
  • CDK-activating kinase assembly factor MAT1
  • Cyclin-H
  • Cyclin-dependent kinase 7
キーワードTRANSFERASE (転移酵素) / Kinase (キナーゼ) / Inhibitor / Transcription (転写 (生物学)) / Cell Cycle
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of DNA helicase activity / cyclin-dependent protein kinase activating kinase holoenzyme complex / ventricular system development / snRNA transcription by RNA polymerase II / CAK-ERCC2 complex / transcription factor TFIIK complex / adult heart development / transcription factor TFIIH holo complex / transcription factor TFIIH core complex / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activator activity ...negative regulation of DNA helicase activity / cyclin-dependent protein kinase activating kinase holoenzyme complex / ventricular system development / snRNA transcription by RNA polymerase II / CAK-ERCC2 complex / transcription factor TFIIK complex / adult heart development / transcription factor TFIIH holo complex / transcription factor TFIIH core complex / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activator activity / [RNA-polymerase]-subunit kinase / RNA Polymerase I Transcription Termination / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase regulator activity / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE during HIV infection / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE / Formation of the Early Elongation Complex / Formation of the HIV-1 Early Elongation Complex / mRNA Capping / HIV Transcription Initiation / RNA Polymerase II HIV Promoter Escape / Transcription of the HIV genome / RNA Polymerase II Promoter Escape / RNA Polymerase II Transcription Pre-Initiation And Promoter Opening / RNA Polymerase II Transcription Initiation / RNA Polymerase II Transcription Initiation And Promoter Clearance / regulation of cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / RNA Polymerase I Transcription Initiation / RNA polymerase II transcribes snRNA genes / Tat-mediated elongation of the HIV-1 transcript / Formation of HIV-1 elongation complex containing HIV-1 Tat / サイクリン依存性キナーゼ / ATP-dependent activity, acting on DNA / Formation of HIV elongation complex in the absence of HIV Tat / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / Cyclin E associated events during G1/S transition / RNA Polymerase II Transcription Elongation / Cyclin A/B1/B2 associated events during G2/M transition / Formation of RNA Pol II elongation complex / Cyclin A:Cdk2-associated events at S phase entry / RNA Polymerase II Pre-transcription Events / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat kinase activity / male germ cell nucleus / transcription initiation at RNA polymerase II promoter / nucleotide-excision repair / TP53 Regulates Transcription of DNA Repair Genes / RNA Polymerase I Promoter Escape / positive regulation of smooth muscle cell proliferation / G1/S transition of mitotic cell cycle / NoRC negatively regulates rRNA expression / Transcription-Coupled Nucleotide Excision Repair (TC-NER) / Formation of TC-NER Pre-Incision Complex / 核小体 / Formation of Incision Complex in GG-NER / response to calcium ion / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / Cyclin D associated events in G1 / RUNX1 regulates transcription of genes involved in differentiation of HSCs / protein-containing complex assembly / transcription by RNA polymerase II / protein stabilization / regulation of cell cycle / protein kinase activity / 細胞周期 / 細胞分裂 / リン酸化 / protein serine kinase activity / DNA修復 / protein serine/threonine kinase activity / regulation of transcription by RNA polymerase II / negative regulation of apoptotic process / perinuclear region of cytoplasm / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / zinc ion binding / 核質 / ATP binding / 細胞核 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
CyclinH/Ccl1 / Cyclin-dependent kinase 7 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1/Tfb3 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1, centre / CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / Zinc finger, C3HC4 type (RING finger) / Cyclin, C-terminal domain 2 / Cyclin C-terminal domain / Cyclin/Cyclin-like subunit Ssn8 / Ubiquitin interacting motif ...CyclinH/Ccl1 / Cyclin-dependent kinase 7 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1/Tfb3 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1, centre / CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / Zinc finger, C3HC4 type (RING finger) / Cyclin, C-terminal domain 2 / Cyclin C-terminal domain / Cyclin/Cyclin-like subunit Ssn8 / Ubiquitin interacting motif / Ubiquitin-interacting motif (UIM) domain profile. / Cyclin, N-terminal / Cyclin, N-terminal domain / Cyclin-like / domain present in cyclins, TFIIB and Retinoblastoma / Cyclin-like superfamily / Zinc finger, RING-type, conserved site / Zinc finger RING-type signature. / 薬指 / Zinc finger RING-type profile. / Zinc finger, RING-type / Zinc finger, RING/FYVE/PHD-type / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / Cyclin-dependent kinase 7 / Cyclin-H / CDK-activating kinase assembly factor MAT1
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: 1.9 Å
データ登録者Cushing, V.I. / Koh, A.F. / Feng, J. / Jurgaityte, K. / Bahl, A.K. / Ali, S. / Kotecha, A. / Greber, B.J.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/V009354/1 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: High-resolution cryo-EM of the human CDK-activating kinase for structure-based drug design.
著者: Victoria I Cushing / Adrian F Koh / Junjie Feng / Kaste Jurgaityte / Alexander Bondke / Sebastian H B Kroll / Marion Barbazanges / Bodo Scheiper / Ash K Bahl / Anthony G M Barrett / Simak Ali ...著者: Victoria I Cushing / Adrian F Koh / Junjie Feng / Kaste Jurgaityte / Alexander Bondke / Sebastian H B Kroll / Marion Barbazanges / Bodo Scheiper / Ash K Bahl / Anthony G M Barrett / Simak Ali / Abhay Kotecha / Basil J Greber /
要旨: Rational design of next-generation therapeutics can be facilitated by high-resolution structures of drug targets bound to small-molecule inhibitors. However, application of structure-based methods to ...Rational design of next-generation therapeutics can be facilitated by high-resolution structures of drug targets bound to small-molecule inhibitors. However, application of structure-based methods to macromolecules refractory to crystallization has been hampered by the often-limiting resolution and throughput of cryogenic electron microscopy (cryo-EM). Here, we use high-resolution cryo-EM to determine structures of the CDK-activating kinase, a master regulator of cell growth and division, in its free and nucleotide-bound states and in complex with 15 inhibitors at up to 1.8 Å resolution. Our structures provide detailed insight into inhibitor interactions and networks of water molecules in the active site of cyclin-dependent kinase 7 and provide insights into the mechanisms contributing to inhibitor selectivity, thereby providing the basis for rational design of next-generation therapeutics. These results establish a methodological framework for the use of high-resolution cryo-EM in structure-based drug design.
履歴
登録2023年5月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年3月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月27日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

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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
H: CDK-activating kinase assembly factor MAT1
I: Cyclin-H
J: Cyclin-dependent kinase 7
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)87,6994
ポリマ－87,3193
非ポリマー3811
水2,504139
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / CDK7/cyclin-H assembly factor / Cyclin-G1-interacting protein / Menage a trois / RING finger ...CDK7/cyclin-H assembly factor / Cyclin-G1-interacting protein / Menage a trois / RING finger protein 66 / RING finger protein MAT1 / p35 / p36


分子量: 10234.531 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: MNAT1, CAP35, MAT1, RNF66 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P51948
#2: タンパク質 Cyclin-H / MO15-associated protein / p34 / p37


分子量: 37721.508 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: CCNH / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P51946
#3: タンパク質 Cyclin-dependent kinase 7 / / 39 kDa protein kinase / p39 Mo15 / CDK-activating kinase 1 / Cell division protein kinase 7 / ...39 kDa protein kinase / p39 Mo15 / CDK-activating kinase 1 / Cell division protein kinase 7 / Serine/threonine-protein kinase 1 / TFIIH basal transcription factor complex kinase subunit


分子量: 39362.598 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: CDK7, CAK, CAK1, CDKN7, MO15, STK1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: UniProt: P50613, サイクリン依存性キナーゼ, [RNA-polymerase]-subunit kinase
#4: 化合物 ChemComp-X2H / ~{N}5-(6-azanylhexyl)-~{N}7-(phenylmethyl)-3-propan-2-yl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidine-5,7-diamine


分子量: 380.530 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C22H32N6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 水 ChemComp-HOH / water / 水


分子量: 18.015 Da / 分子数: 139 / 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: CDK-activating kinase / タイプ: COMPLEX / 詳細: CAK in complex with non-covalent inhibitor BS-181 / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.085 MDa / 実験値: NO
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)
緩衝液pH: 7.9
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1200 mMPotassium chlorideKCl1
22 mMMagnesium chlorideMgCl21
320 mMHEPES-KOH1
45 mMBeta-mercaptoethanol2-メルカプトエタノール1
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 278 K

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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: TFS 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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（補正後）: 245614 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 70 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5203
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV

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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
1cryoSPARCv3.3.1粒子像選択
2EPU画像取得
4RELION4.0 betaCTF補正
5cryoSPARCv3.3.1CTF補正
8UCSF ChimeraX1.2.5モデルフィッティング
10PHENIX1.20.1モデル精密化
11RELION4.0 beta初期オイラー角割当
12RELION4.0 beta最終オイラー角割当
13RELION4.0 beta分類
14RELION4.0 beta３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 1.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 565148 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 8ORM

8orm


Accession code: 8ORM / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0045227
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6377072
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.217698
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042775
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.005903

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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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