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- PDB-8fo7: Cryo-EM structure of LRRK2 bound to type I inhibitor LRRK2-IN-1 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8fo7
タイトルCryo-EM structure of LRRK2 bound to type I inhibitor LRRK2-IN-1
要素Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
キーワードHYDROLASE/HYDROLASE INHIBITOR / Cryo-EM / Parkinson's disease / Kinase / LRRK2 / type I inhibitor / LRRK2-IN-1 / HYDROLASE-HYDROLASE INHIBITOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity ...caveola neck / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of SNARE complex assembly / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / amphisome / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / co-receptor binding / negative regulation of GTPase activity / regulation of dopamine receptor signaling pathway / mitochondrion localization / regulation of neuron maturation / positive regulation of microglial cell activation / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / negative regulation of autophagosome assembly / JUN kinase kinase kinase activity / olfactory bulb development / neuron projection arborization / multivesicular body, internal vesicle / striatum development / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / cellular response to dopamine / positive regulation of mitochondrial outer membrane permeabilization involved in apoptotic signaling pathway / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / regulation of canonical Wnt signaling pathway / syntaxin-1 binding / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / Golgi-associated vesicle / clathrin binding / protein kinase A binding / regulation of locomotion / PTK6 promotes HIF1A stabilization / negative regulation of macroautophagy / neuromuscular junction development / regulation of cAMP/PKA signal transduction / regulation of mitochondrial fission / Golgi organization / regulation of synaptic vesicle exocytosis / exploration behavior / microvillus / intracellular distribution of mitochondria / endoplasmic reticulum exit site / autolysosome / locomotory exploration behavior / negative regulation of Notch signaling pathway / MAP kinase kinase kinase activity / regulation of synaptic vesicle endocytosis / canonical Wnt signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / presynaptic cytosol / Rho protein signal transduction / phagocytic vesicle / neuron projection morphogenesis / JNK cascade / cellular response to manganese ion / positive regulation of autophagy / tubulin binding / dendrite cytoplasm / GTPase activator activity / cellular response to starvation / positive regulation of protein ubiquitination / SNARE binding / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / regulation of membrane potential / excitatory postsynaptic potential / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane / regulation of protein stability / small GTPase binding / autophagy / endocytosis
類似検索 - 分子機能
: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain ...: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40-repeat-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-4K4 / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
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: 3.52 Å
データ登録者Zhu, H. / Sun, J.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R00HL143037 米国
引用ジャーナル: Cell Discov / 年: 2024
タイトル: Pharmacology of LRRK2 with type I and II kinase inhibitors revealed by cryo-EM.
著者: Hanwen Zhu / Patricia Hixson / Wen Ma / Ji Sun /
要旨: LRRK2 is one of the most promising drug targets for Parkinson's disease. Though type I kinase inhibitors of LRRK2 are under clinical trials, alternative strategies like type II inhibitors are being ...LRRK2 is one of the most promising drug targets for Parkinson's disease. Though type I kinase inhibitors of LRRK2 are under clinical trials, alternative strategies like type II inhibitors are being actively pursued due to the potential undesired effects of type I inhibitors. Currently, a robust method for LRRK2-inhibitor structure determination to guide structure-based drug discovery is lacking, and inhibition mechanisms of available compounds are also unclear. Here we present near-atomic-resolution structures of LRRK2 with type I (LRRK2-IN-1 and GNE-7915) and type II (rebastinib, ponatinib, and GZD-824) inhibitors, uncovering the structural basis of LRRK2 inhibition and conformational plasticity of the kinase domain with molecular dynamics (MD) simulations. Type I and II inhibitors bind to LRRK2 in active-like and inactive conformations, so LRRK2-inhibitor complexes further reveal general structural features associated with LRRK2 activation. Our study provides atomic details of LRRK2-inhibitor interactions and a framework for understanding LRRK2 activation and for rational drug design.
履歴
登録2022年12月29日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年1月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月17日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年1月17日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月17日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月17日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年1月31日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22025年5月14日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年5月14日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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
C: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)137,8873
ポリマ－136,8741
非ポリマー1,0142
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
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 Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2 / Dardarin


分子量: 136873.562 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: LRRK2, PARK8 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q5S007, non-specific serine/threonine protein kinase, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
#2: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 化合物 ChemComp-4K4 / 2-[(2-methoxy-4-{[4-(4-methylpiperazin-1-yl)piperidin-1-yl]carbonyl}phenyl)amino]-5,11-dimethyl-5,11-dihydro-6H-pyrimido[4,5-b][1,4]benzodiazepin-6-one


分子量: 570.685 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H38N8O3 / 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: LRRK2-LRRK2-IN-1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 62.5 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
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
8PHENIXモデル精密化
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.52 Å / 解像度の算出法: OTHER / 粒子像の数: 187407 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0028626
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.52411786
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.861229
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0421427
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041475

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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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