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- PDB-9qs6: Cryo-EM structure of the helix-stabilized MMM ubiquitin ligase co... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9qs6
タイトルCryo-EM structure of the helix-stabilized MMM ubiquitin ligase complex with nanobody 270 (Composite map)
要素
  • Isoform 2 of Multiple epidermal growth factor-like domains protein 8
  • Isoform 4 of E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1
  • Modulator of smoothened protein
  • Nanobody 270
キーワードMEMBRANE PROTEIN / E3 Ubiquitin Ligase / Hedgehog Signaling / Single-pass Membrane Protein / Membrane Protein Complex / Smoothened / Tetraspanin / Cell Surface Receptor / Primary Cilium / Morphogen / Signal Transduction / Human / Carpenter Syndrome / Cancer / Nanobody / Palmitoylation / GDN
機能・相同性
機能・相同性情報


epiboly involved in gastrulation with mouth forming second / negative regulation of melanin biosynthetic process / determination of heart left/right asymmetry / determination of digestive tract left/right asymmetry / craniofacial suture morphogenesis / embryonic heart tube left/right pattern formation / left/right pattern formation / fasciculation of sensory neuron axon / cell migration involved in gastrulation / pharyngeal arch artery morphogenesis ...epiboly involved in gastrulation with mouth forming second / negative regulation of melanin biosynthetic process / determination of heart left/right asymmetry / determination of digestive tract left/right asymmetry / craniofacial suture morphogenesis / embryonic heart tube left/right pattern formation / left/right pattern formation / fasciculation of sensory neuron axon / cell migration involved in gastrulation / pharyngeal arch artery morphogenesis / positive regulation of eating behavior / embryonic skeletal system morphogenesis / embryonic skeletal system development / positive regulation of axon extension involved in axon guidance / limb morphogenesis / negative regulation of adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / embryonic heart tube morphogenesis / embryonic brain development / coronary vasculature development / embryonic limb morphogenesis / regulation of neuron differentiation / embryonic digit morphogenesis / negative regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / aorta development / smoothened signaling pathway / ciliary membrane / endosome to lysosome transport / BMP signaling pathway / protein monoubiquitination / ubiquitin ligase complex / lung development / negative regulation of smoothened signaling pathway / protein sequestering activity / regulation of protein stability / RING-type E3 ubiquitin transferase / protein polyubiquitination / ubiquitin-protein transferase activity / intracellular protein localization / ubiquitin protein ligase activity / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / heart development / regulation of gene expression / protein-containing complex assembly / gene expression / in utero embryonic development / early endosome / cell differentiation / protein ubiquitination / calcium ion binding / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / extracellular exosome / zinc ion binding / membrane / nucleus / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1/RNF157-like / : / RNF157-like N-terminal domain / : / Attractin/LZTR1 beta-propeller / Modulator of smoothened protein / Attenuator of Hedgehog / EGF domain / : / Laminin/attractin EGF domain ...E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1/RNF157-like / : / RNF157-like N-terminal domain / : / Attractin/LZTR1 beta-propeller / Modulator of smoothened protein / Attenuator of Hedgehog / EGF domain / : / Laminin/attractin EGF domain / EGF domain / Laminin-type EGF-like (LE) domain profile. / Laminin-type EGF-like (LE) domain signature. / Laminin-type epidermal growth factor-like domai / Laminin EGF domain / Laminin-type EGF domain / Plexin repeat / Plexin repeat / CUB domain / Domain first found in C1r, C1s, uEGF, and bone morphogenetic protein. / CUB domain / Spermadhesin, CUB domain superfamily / CUB domain profile. / : / Calcium-binding EGF domain / Kelch-type beta propeller / Zinc finger, C3HC4 type (RING finger) / PSI domain / domain found in Plexins, Semaphorins and Integrins / EGF-type aspartate/asparagine hydroxylation site / EGF-like calcium-binding, conserved site / Calcium-binding EGF-like domain signature. / Aspartic acid and asparagine hydroxylation site. / EGF-like calcium-binding domain / Calcium-binding EGF-like domain / Epidermal growth factor-like domain. / EGF-like domain profile. / Ring finger / EGF-like domain signature 1. / EGF-like domain signature 2. / EGF-like domain / Zinc finger RING-type profile. / Zinc finger, RING-type / Zinc finger, RING/FYVE/PHD-type
類似検索 - ドメイン・相同性
: / E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1 / Multiple epidermal growth factor-like domains protein 8 / Modulator of smoothened protein
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Lama glama (ラマ)
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: 3.3 Å
データ登録者Williams, C. / Carrique, L. / Pardon, E. / Nocka, L.M. / Hedger, G. / Pusapati, G.V. / Parashara, P. / Latorraca, N.R. / Sarkar, P. / Lartey, D. ...Williams, C. / Carrique, L. / Pardon, E. / Nocka, L.M. / Hedger, G. / Pusapati, G.V. / Parashara, P. / Latorraca, N.R. / Sarkar, P. / Lartey, D. / Gao, L. / Milenkovic, L. / Steyaert, J. / Bazan, F. / Rouse, S. / Marqusee, S. / Kong, J.H. / Rohatgi, R. / Siebold, C.
資金援助 英国, 5件
組織認可番号国
Cancer Research UKDRCRPG-May23/100002 英国
Cancer Research UKC20724/A26752 英国
Wellcome Trust218482/Z/19/Z 英国
Wellcome Trust060208/Z/00/Z 英国
Wellcome Trust093305/Z/10/Z 英国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2026
タイトル: Design principles of a membrane-spanning ubiquitin ligase.
著者: Carys Williams / Laura M Nocka / George Hedger / Pragya Parashara / Els Pardon / Naomi R Latorraca / Ganesh V Pusapati / Parijat Sarkar / Dorothy Lartey / Lei Gao / Ljiljana Milenkovic / Rod ...著者: Carys Williams / Laura M Nocka / George Hedger / Pragya Parashara / Els Pardon / Naomi R Latorraca / Ganesh V Pusapati / Parijat Sarkar / Dorothy Lartey / Lei Gao / Ljiljana Milenkovic / Rod Chalk / Jan Steyaert / Susan Marqusee / Loïc Carrique / J Fernando Bazan / Sarah L Rouse / Jennifer H Kong / Christian Siebold / Rajat Rohatgi /
要旨: Receptor-type E3 ubiquitin ligases enable extracellular signals to control ubiquitylation in the cytoplasm, playing widespread roles in development, metabolism, and immunity. Using cryoelectron ...Receptor-type E3 ubiquitin ligases enable extracellular signals to control ubiquitylation in the cytoplasm, playing widespread roles in development, metabolism, and immunity. Using cryoelectron microscopy, integrated with biophysical and functional studies, we visualized a human E3 complex composed of two transmembrane proteins, MEGF8 and MOSMO, and the intracellular RING-family protein MGRN1. This MEGF8-MOSMO-MGRN1 (MMM) complex attenuates Hedgehog signaling by ubiquitylating Smoothened (SMO), a G-protein-coupled receptor (GPCR) that transduces morphogen signals. A long helix in the MMM complex engages SMO using an intramembrane degron and extends into the cytoplasm to suspend an activated and precisely oriented RING domain below the plasma membrane. This architecture enables ubiquitylation of the cytoplasmic surface of SMO, reducing SMO abundance at primary cilia. Our structure provides insights into MEGF8 mutations, which cause multi-organ birth defects, and defines a paradigm for how transmembrane E3 ligases control the cell surface abundance of GPCRs and other signaling receptors.
履歴
登録2025年4月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02026年5月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年5月27日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年5月27日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年5月27日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年6月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.12026年6月10日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22026年6月17日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _em_admin.last_update
改定 1.22026年6月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _em_admin.last_update

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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
D: Isoform 4 of E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1
A: Modulator of smoothened protein
C: Nanobody 270
B: Isoform 2 of Multiple epidermal growth factor-like domains protein 8
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)147,5817
ポリマ－147,0214
非ポリマー5593
水34219
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 DAB

#1: タンパク質 Isoform 4 of E3 ubiquitin-protein ligase MGRN1 / Mahogunin RING finger protein 1 / RING finger protein 156 / RING-type E3 ubiquitin transferase MGRN1


分子量: 59454.988 Da / 分子数: 1 / 変異: R317E / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Full-length human MGRN1 with C-terminal His-6 tag. / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MGRN1, KIAA0544, RNF156 / プラスミド: pHR-CMV-TetO2 / Cell (発現宿主): Endothelial / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTI- TetR / 器官 (発現宿主): Kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 組織 (発現宿主): Embryonic kidney / 参照: UniProt: O60291, RING-type E3 ubiquitin transferase
#2: タンパク質 Modulator of smoothened protein / Attenuator of hedgehog


分子量: 22594.246 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Human MOSMO with C-terminal 3C protease site-TwinStrep tags.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MOSMO, ATTHOG, C16orf52 / プラスミド: pHR-CMV-TetO2 / Cell (発現宿主): Endothelial / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTI- TetR / 器官 (発現宿主): Kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 組織 (発現宿主): Embryonic kidney / 参照: UniProt: Q8NHV5
#4: タンパク質 Isoform 2 of Multiple epidermal growth factor-like domains protein 8 / Multiple EGF-like domains protein 8 / Epidermal growth factor-like protein 4 / EGF-like protein 4


分子量: 50593.105 Da / 分子数: 1
変異: A2605E, K2606E, Q2607E, A2608E, L2609K, D2610K, Q2611K, Q2613E, Q2615E, R2616E, H2618R, L2619R, Q2620R, M2622E, T2623E
由来タイプ: 組換発現
詳細: Cytoplasmic helix of human MEGF8 (residues 2605-2624) were replaced with E/RK repeats (EEEEKKKREEEERRRREEEK). Human MEGF8 has a C-terminal 1D4 tag.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MEGF8, C19orf49, EGFL4, KIAA0817 / プラスミド: pHR-CMV-TetO2 / Cell (発現宿主): Endothelial / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTI- TetR / 器官 (発現宿主): Kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 組織 (発現宿主): Embryonic kidney / 参照: UniProt: Q7Z7M0

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抗体 , 1種, 1分子 C

#3: 抗体 Nanobody 270


分子量: 14378.924 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Nanobody 270 with C-terminal His6-EPEA tags. / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / プラスミド: pMESy4 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): WK6

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非ポリマー , 3種, 22分子

#5: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-A1JAX / (1~{S},2~{S},4~{S},5'~{R},6~{R},7~{S},8~{R},9~{S},12~{S},13~{R},16~{S})-16-methoxy-5',7,9,13-tetramethyl-spiro[5-oxapentacyclo[10.8.0.0^{2,9}.0^{4,8}.0^{13,18}]icos-18-ene-6,2'-oxane]


分子量: 428.647 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C28H44O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 19 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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

-
試料調製

構成要素
ID名称タイプ詳細 (eV)Entity IDParent-ID由来
1Helix-stabilized human MEGF8-MOSMO-MGRN1 (MMM) ternary complex bound to nanobody 270COMPLEXMMM complex was obtained by co-expression of MEGF8, MOSMO and MGRN1 components in HEK293S GnTI- TetR cells. The MMM complex was purified by tandem affinity purification. Purified nanobody 270, from E. coli WK6 cells, was added to MMM complex and the MMM-nanobody 270 complex formed on size-exclusion chromatography.#1-#40RECOMBINANT
2MOSMOCOMPLEXTernary complex with MEGF8 and MGRN1 was obtained by co-expressing helix-stabilized MEGF8, MOSMO and MGRN1 to form the MMM complex.#21RECOMBINANT
3Helix-stabilized MEGF8COMPLEXCytoplasmic helix of MEGF8 (residues 2605-2624) were replaced with E/RK repeats (EEEEKKKREEEERRRREEEK). MEGF8 was co-expressed with MOSMO and MGRN1, then the complex was purified on size-exclusion chromatography with nanobody 270.#41RECOMBINANT
4Nanobody 270COMPLEX#31RECOMBINANT
5MGRN1COMPLEXMGRN1 was co-expressed with helix-stabilized MEGF8 and MOSMO to form the MMM complex.#11RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID実験値
11NO
21NO
31NO
41NO
51NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
43Homo sapiens (ヒト)9606
54Lama glama (ラマ)9844
65Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞プラスミド
21Homo sapiens (ヒト)9606Embryonic kidneypHR-CMV-TetO2
32Homo sapiens (ヒト)9606Embryonic kidneypHR-CMV-TetO2
43Homo sapiens (ヒト)9606Embryonic kidneypHR-CMV-TetO2
54Escherichia coli K-12 (大腸菌)83333WK6pMESy4
65Homo sapiens (ヒト)9606Embryonic kidneypHR-CMV-TetO2
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM HEPES pH 7.5, 150 mM NaCl, 2% (v/v) glycerol, 2 mM CaCl2, 0.02% (w/v) GDN
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMHEPESC8H19NO4S1
32 % v/vglycerolC3H8O31
42 mMcalcium chlorideCaCl21
50.02 % w/vglycyl-dodecyl-beta-D-maltoside (GDN)C19H36O101
試料濃度: 5 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: COPPER / 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 FIELD / 倍率（公称値）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1600 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
撮影平均露光時間: 3.07 sec. / 電子線照射量: 50 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: 20432 / 詳細: Images were collected in counted mode.
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名称カテゴリ
1PHENIXモデル精密化
3cryoSPARC粒子像選択
7cryoSPARC３次元再構成
CTF補正詳細: Patch CTF estimation was performed in cryoSPARC live pre-processing.
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 5097418
詳細: Particles initially picked from 2D templates (imported from EMD-53323 dataset).
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: OTHER / 粒子像の数: 191977
詳細: Using map alone (d99), resolution was estimated in Phenix real-space refinement of the composite map.
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
詳細: Initial local fitting was done using ChimeraX then manual model building in Coot was interspersed with real space refinement in Phenix.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDAccession code詳細 (eV)Initial refinement model-ID
19QRU

9qru

9QRUChain B (residues 2615-2749) and chains D, G, H.1
29QS3

9qs3
PDB 未公開エントリ

9QS3Chain B (residues 2374-2614), and chains A, C, E, F.2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0027516
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.43610221
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.2661100
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0421140
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031319

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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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