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- PDB-9z2d: Mitochondrial Creatine Kinase in complex with ADP, creatine, and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9z2d
タイトルMitochondrial Creatine Kinase in complex with ADP, creatine, and uncompetitive inhibitor uci
要素Creatine kinase U-type, mitochondrial
キーワードTRANSFERASE/INHIBITOR / Kinase / inhibitor / TRANSFERASE-INHIBITOR complex / transition state analog
機能・相同性
機能・相同性情報


creatine kinase / Creatine metabolism / phosphocreatine biosynthetic process / creatine kinase activity / mitochondrial inner membrane / mitochondrion / ATP binding
類似検索 - 分子機能
ATP:guanido phosphotransferase, N-terminal / ATP:guanido phosphotransferase, N-terminal domain superfamily / ATP:guanido phosphotransferase, N-terminal domain / Phosphagen kinase N-terminal domain profile. / ATP:guanido phosphotransferase active site / Phosphagen kinase active site signature. / ATP:guanido phosphotransferase / ATP:guanido phosphotransferase, catalytic domain / ATP:guanido phosphotransferase, C-terminal catalytic domain / Phosphagen kinase C-terminal domain profile. / Glutamine synthetase/guanido kinase, catalytic domain
類似検索 - ドメイン・相同性
: / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / N-[(E)-AMINO(IMINO)METHYL]-N-METHYLGLYCINE / Creatine kinase U-type, mitochondrial
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: 2.6 Å
データ登録者Demir, M. / Zhao, J. / Sergienko, E.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R01 CA251910 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2026
タイトル: Uncompetitive Allosteric Inhibitor of Mitochondrial Creatine Kinase Prevents Binding and Release of Creatine by Stabilization of Loop Closure.
要旨: Mitochondrial creatine kinase (MtCK) is a key enzyme in energy buffering and homeostasis in cells. It catalyzes transfer of phosphoryl group from ATP to creatine. Overexpression of MtCK occurs in ...Mitochondrial creatine kinase (MtCK) is a key enzyme in energy buffering and homeostasis in cells. It catalyzes transfer of phosphoryl group from ATP to creatine. Overexpression of MtCK occurs in many cancer cells to meet elevated energy demands, which is associated with poor prognosis. This suggests that MtCK may be a promising target for cancer therapeutics. We sought to discover first-in-class selective inhibitors of MtCK with diverse mechanisms of action using high-throughput screening, biochemical characterization and cryo-EM studies. Through these studies, we identified diverse types of compounds that modulate activity of MtCK , including fast-equilibrium and time-dependent orthosteric and allosteric inhibitors. Select hits were subjected to enzymatic and binding assays to assess MtCK inhibition and binding. A subset of inhibitors was advanced into structural studies using cryo-EM resulting in the molecular structure of MtCK with and without bound substrates in complex with an allosteric uncompetitive inhibitor that we discovered. These studies identified compound's unique binding pocket on MtCK and established the molecular steps manifesting in the apparent uncompetitive mode of inhibition. We demonstrate that the compound stabilizes an active site loop in a closed conformation restricting access of the creatine substrate to and the release of phosphocreatine product from its binding pocket. These findings establish chemical tools suitable for validation of MtCK as a promising breast cancer target with high therapeutic potential and build a foundation for future structure-guided optimization of the hit compounds of MtCK we identified and de novo rational design of novel MtCK inhibitors.
履歴
登録2025年11月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02026年1月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28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1月28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1月28日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / 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: Creatine kinase U-type, mitochondrial
B: Creatine kinase U-type, mitochondrial
C: Creatine kinase U-type, mitochondrial
D: Creatine kinase U-type, mitochondrial
E: Creatine kinase U-type, mitochondrial
F: Creatine kinase U-type, mitochondrial
G: Creatine kinase U-type, mitochondrial
H: Creatine kinase U-type, mitochondrial
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)388,47940
ポリマ－380,7908
非ポリマー7,68932
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Creatine kinase U-type, mitochondrial / Acidic-type mitochondrial creatine kinase / Mia-CK / Ubiquitous mitochondrial creatine kinase / U-MtCK


分子量: 47598.719 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CKMT1A, CKMT, CKMT1B, CKMT / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P12532, creatine kinase
#2: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


分子量: 427.201 Da / 分子数: 8 / 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
#3: 化合物
ChemComp-CRN / N-[(E)-AMINO(IMINO)METHYL]-N-METHYLGLYCINE / CREATINE


分子量: 131.133 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H9N3O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-A1CZQ / [4-(2-amino-6-methylpyrimidin-4-yl)piperazin-1-yl](3,5,7-trimethyl-1H-indol-2-yl)methanone


分子量: 378.471 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H26N6O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 8 / 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

構成要素名称: Mitochondrial Creatine Kinase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2
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: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm
撮影電子線照射量: 34 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名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
13cryoSPARC３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: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1083440 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.6 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00423464
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.55732008
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.6553432
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0393512
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0044176

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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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