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- PDB-9tyg: Structure of the MAP2K MEK1 in an inactive conformation in comple... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9tyg
タイトルStructure of the MAP2K MEK1 in an inactive conformation in complex with its substrate MAPK ERK2
要素
  • Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1,Uncharacterized protein,Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1
  • Mitogen-activated protein kinase 1
キーワードSIGNALING PROTEIN / protein kinases / phosphoryl transfer / MAPK / MAP2K / cancer signaling
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated activation of host MAPK cascade / negative regulation of homotypic cell-cell adhesion / epithelial cell proliferation involved in lung morphogenesis / positive regulation of endodermal cell differentiation / negative regulation of hypoxia-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of vascular associated smooth muscle contraction / phospho-PLA2 pathway / mitogen-activated protein kinase kinase / Signaling by MAPK mutants / positive regulation of muscle contraction ...symbiont-mediated activation of host MAPK cascade / negative regulation of homotypic cell-cell adhesion / epithelial cell proliferation involved in lung morphogenesis / positive regulation of endodermal cell differentiation / negative regulation of hypoxia-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of vascular associated smooth muscle contraction / phospho-PLA2 pathway / mitogen-activated protein kinase kinase / Signaling by MAPK mutants / positive regulation of muscle contraction / Golgi inheritance / placenta blood vessel development / MAP kinase scaffold activity / RAF-independent MAPK1/3 activation / Suppression of apoptosis / regulation of axon regeneration / cerebellar cortex formation / labyrinthine layer development / Gastrin-CREB signalling pathway via PKC and MAPK / Signaling by Activin / melanosome transport / cytosine metabolic process / cardiac neural crest cell development involved in heart development / interleukin-34-mediated signaling pathway / caveolin-mediated endocytosis / response to epidermal growth factor / Signaling by NODAL / Signaling by MAP2K mutants / RSK activation / ERKs are inactivated / type B pancreatic cell proliferation / Regulation of the apoptosome activity / Golgi Cisternae Pericentriolar Stack Reorganization / positive regulation of macrophage proliferation / central nervous system neuron differentiation / outer ear morphogenesis / vesicle transport along microtubule / positive regulation of Ras protein signal transduction / : / Signaling by LTK in cancer / regulation of Golgi inheritance / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / mitogen-activated protein kinase kinase kinase binding / ERBB signaling pathway / labyrinthine layer blood vessel development / mammary gland epithelial cell proliferation / positive regulation of axonogenesis / trachea formation / triglyceride homeostasis / regulation of early endosome to late endosome transport / Negative feedback regulation of MAPK pathway / regulation of stress-activated MAPK cascade / IFNG signaling activates MAPKs / positive regulation of neuroinflammatory response / Frs2-mediated activation / MAPK3 (ERK1) activation / Activation of the AP-1 family of transcription factors / ERBB2-ERBB3 signaling pathway / RUNX2 regulates osteoblast differentiation / response to exogenous dsRNA / ERK/MAPK targets / MAPK1 (ERK2) activation / positive regulation of macrophage chemotaxis / regulation of cytoskeleton organization / face development / endodermal cell differentiation / MAP kinase kinase activity / regulation of neurotransmitter receptor localization to postsynaptic specialization membrane / Bergmann glial cell differentiation / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / Recycling pathway of L1 / lung morphogenesis / thyroid gland development / positive regulation of telomere maintenance / pseudopodium / positive regulation of ATP biosynthetic process / Advanced glycosylation endproduct receptor signaling / Uptake and function of anthrax toxins / MAP kinase activity / regulation of ossification / mitogen-activated protein kinase / Regulation of HSF1-mediated heat shock response / negative regulation of cell differentiation / RHO GTPases Activate NADPH Oxidases / Estrogen-dependent nuclear events downstream of ESR-membrane signaling / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / protein kinase activator activity / Signal attenuation / Growth hormone receptor signaling / Schwann cell development / response to axon injury / stress-activated MAPK cascade / phosphatase binding / Estrogen-stimulated signaling through PRKCZ / keratinocyte differentiation / neuron projection morphogenesis / ERK1 and ERK2 cascade / NPAS4 regulates expression of target genes / Nuclear events stimulated by ALK signaling in cancer / phosphotyrosine residue binding
類似検索 - 分子機能
: / Mitogen-activated protein (MAP) kinase, ERK1/2 / Mitogen-activated protein (MAP) kinase, conserved site / MAP kinase signature. / : / 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 ...: / Mitogen-activated protein (MAP) kinase, ERK1/2 / Mitogen-activated protein (MAP) kinase, conserved site / MAP kinase signature. / : / 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
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Uncharacterized protein / Mitogen-activated protein kinase 1 / Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Toxoplasma gondii ME49 (トキソプラズマ)
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: 2.9 Å
データ登録者von Velsen, J. / Juyoux, P. / Bowler, M.W.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2026
タイトル: Molecular basis of mitogen-activated protein kinase ERK2 activation by its upstream kinase MEK1.
著者: Jill von Velsen / Pauline Juyoux / Nicola Piasentin / Hayden Fisher / Karine Lapouge / Oscar Vadas / Francesco Luigi Gervasio / Matthew W Bowler /
要旨: The RAS-RAF-MEK-ERK mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway relays extracellular signals into a cellular response and its dysregulation leads to many pathologies, particularly cancer. Here, ...The RAS-RAF-MEK-ERK mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway relays extracellular signals into a cellular response and its dysregulation leads to many pathologies, particularly cancer. Here, we determined cryo-EM structures of the MAP2K MEK1 activating its substrate MAPK ERK2, the final event in the cascade. We define the molecular details of specificity and phosphoryl transfer to the tyrosine of the ERK2 activation loop and examine the mechanism of substrate recognition using solution techniques and molecular dynamics. Binding of the substrate MAPK leads to release of the MAP2K catalytic machinery, explaining the mechanism of many disease-causing mutations, and ERK2 release is not required for nucleotide exchange, suggesting a processive mechanism. Our data advance the understanding of MAPK signalling and provide a starting point for drug development.
履歴
登録2026年1月19日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02026年2月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Additional map / Part number: 1 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月11日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年2月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.12026年2月18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.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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
A: Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1,Uncharacterized protein,Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1
B: Mitogen-activated protein kinase 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)87,5855
ポリマ－86,7072
非ポリマー8793
水00
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

#1: タンパク質 Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1,Uncharacterized protein,Dual specificity mitogen-activated protein kinase kinase 1 / MAP kinase kinase 1 / MAPKK 1 / MKK1 / ERK activator kinase 1 / MAPK/ERK kinase 1 / MEK 1


分子量: 44981.562 Da / 分子数: 1
変異: residue 3-11 replaced with 15 residues GRA24 KIM,Ser218Asp,Ser222Asp
由来タイプ: 組換発現
詳細: protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera ...詳細: protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.,protein chimera of human MEK1, exchanging native KIM (r3-11) by GRA24 KIM (15 residues). Addition of activating mutations on serines in activation-loop: Ser218Asp, Ser222Asp.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト), (組換発現) Toxoplasma gondii ME49 (トキソプラズマ)
遺伝子: MAP2K1, MEK1, PRKMK1, TGME49_230180 / 細胞株 (発現宿主): High Five / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: UniProt: Q02750, UniProt: A0A125YG37, mitogen-activated protein kinase kinase
#2: タンパク質 Mitogen-activated protein kinase 1 / MAP kinase 1 / MAPK 1 / ERT1 / Extracellular signal-regulated kinase 2 / ERK-2 / MAP kinase isoform ...MAP kinase 1 / MAPK 1 / ERT1 / Extracellular signal-regulated kinase 2 / ERK-2 / MAP kinase isoform p42 / p42-MAPK / Mitogen-activated protein kinase 2 / MAP kinase 2 / MAPK 2


分子量: 41724.977 Da / 分子数: 1 / 変異: Thr185Val / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: ERK2 with point mutation on residue 185 to a valine / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MAPK1, ERK2, PRKM1, PRKM2 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): Rosetta2 / 参照: UniProt: P28482, mitogen-activated protein kinase
#3: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


分子量: 427.201 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来詳細
1Complex between the MAP2K MEK1 and its substrate MAPK ERK2COMPLEX#1-#20RECOMBINANT
2MEK1DDGRAORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#11RECOMBINANThuman MEK1 with KIM motif exchanged to GRA24 KIM (15 residues).
3ERK2ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#21RECOMBINANThuman ERK2 with point mutation on T185V.
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
1186.6 kDa/nmNO
2144.9 kDa/nmNO
3141.7 kDa/nmNO
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
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
21Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111HighFive
32Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111HighFive
43Escherichia coli (大腸菌)562Rosetta2
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMHEPES pH 7.51
2200 mMsodium chlorideNaCl1
310 mMmagnesium chlorideMgCl21
45 %Glycerol1
50.5 mMTCEP1
試料濃度: 0.516 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: 250 uM ADP.AlF4- was added to the sample
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: HexAuFoil
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: 279.15 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）: 270000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm
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: 1.7 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: 88517
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詳細
1cryoSPARCv4.7.0粒子像選択blob picker then Topaz
2PHENIX1.21.2_5419+SVNモデル精密化
5cryoSPARCv4.7.0CTF補正Patch CTF
13cryoSPARCv4.7.0３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: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 142124 / 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Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 156.75 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00265355
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.65657252
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0453796
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0036924
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.0941725

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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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