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- PDB-8gua: Cryo-EM structure of cancer-specific PI3Kalpha mutant E542K in co... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8gua
タイトルCryo-EM structure of cancer-specific PI3Kalpha mutant E542K in complex with BYL-719
要素Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Phosphoinositide 3-kinase (PI3K) / helical domain / mutation / cancers
機能・相同性
機能・相同性情報


response to muscle inactivity / negative regulation of actin filament depolymerization / response to L-leucine / regulation of actin filament organization / response to butyrate / IRS-mediated signalling / cellular response to hydrostatic pressure / autosome genomic imprinting / PI3K events in ERBB4 signaling / Activated NTRK2 signals through PI3K ...response to muscle inactivity / negative regulation of actin filament depolymerization / response to L-leucine / regulation of actin filament organization / response to butyrate / IRS-mediated signalling / cellular response to hydrostatic pressure / autosome genomic imprinting / PI3K events in ERBB4 signaling / Activated NTRK2 signals through PI3K / positive regulation of protein localization to membrane / Activated NTRK3 signals through PI3K / negative regulation of fibroblast apoptotic process / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IB / vasculature development / regulation of cellular respiration / Signaling by cytosolic FGFR1 fusion mutants / cardiac muscle cell contraction / phosphatidylinositol 3-kinase complex, class IA / phosphatidylinositol 3-kinase complex / Nephrin family interactions / anoikis / Signaling by LTK in cancer / Costimulation by the CD28 family / Signaling by LTK / 1-phosphatidylinositol-4-phosphate 3-kinase activity / 1-phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase activity / relaxation of cardiac muscle / MET activates PI3K/AKT signaling / PI3K/AKT activation / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase / vascular endothelial growth factor signaling pathway / phosphatidylinositol 3-kinase / phosphatidylinositol-3-phosphate biosynthetic process / 1-phosphatidylinositol-3-kinase activity / Signaling by ALK / negative regulation of macroautophagy / PI-3K cascade:FGFR2 / PI-3K cascade:FGFR3 / Erythropoietin activates Phosphoinositide-3-kinase (PI3K) / protein kinase activator activity / PI-3K cascade:FGFR4 / response to dexamethasone / PI-3K cascade:FGFR1 / phosphatidylinositol-mediated signaling / Synthesis of PIPs at the plasma membrane / phosphatidylinositol phosphate biosynthetic process / CD28 dependent PI3K/Akt signaling / PI3K events in ERBB2 signaling / negative regulation of anoikis / PI3K Cascade / RET signaling / intercalated disc / insulin receptor substrate binding / Interleukin-3, Interleukin-5 and GM-CSF signaling / regulation of multicellular organism growth / endothelial cell migration / positive regulation of TOR signaling / RAC2 GTPase cycle / GAB1 signalosome / Role of LAT2/NTAL/LAB on calcium mobilization / Role of phospholipids in phagocytosis / Interleukin receptor SHC signaling / adipose tissue development / positive regulation of lamellipodium assembly / Signaling by PDGFRA transmembrane, juxtamembrane and kinase domain mutants / Signaling by PDGFRA extracellular domain mutants / phagocytosis / Signaling by FGFR4 in disease / phosphorylation / cardiac muscle contraction / Signaling by FLT3 ITD and TKD mutants / energy homeostasis / Signaling by FGFR2 in disease / Signaling by FGFR3 in disease / GPVI-mediated activation cascade / Tie2 Signaling / FLT3 Signaling / T cell costimulation / response to muscle stretch / Signaling by FLT3 fusion proteins / RAC1 GTPase cycle / Signaling by FGFR1 in disease / phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / Downstream signal transduction / liver development / insulin-like growth factor receptor signaling pathway / Signaling by phosphorylated juxtamembrane, extracellular and kinase domain KIT mutants / response to activity / Regulation of signaling by CBL / cellular response to glucose stimulus / positive regulation of smooth muscle cell proliferation / Constitutive Signaling by EGFRvIII / regulation of protein phosphorylation / Signaling by ERBB2 ECD mutants / epidermal growth factor receptor signaling pathway / Signaling by ERBB2 KD Mutants / Signaling by SCF-KIT / platelet activation / VEGFA-VEGFR2 Pathway
類似検索 - 分子機能
PI3Kalpha, catalytic domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase, adaptor-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase adaptor-binding (PI3K ABD) domain profile. / PI3-kinase family, Ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain / PI3-kinase family, ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain profile. / C2 phosphatidylinositol 3-kinase-type domain ...PI3Kalpha, catalytic domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / PI3-kinase family, p85-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase, adaptor-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase adaptor-binding (PI3K ABD) domain profile. / PI3-kinase family, Ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain / PI3-kinase family, ras-binding domain / Phosphatidylinositol 3-kinase Ras-binding (PI3K RBD) domain profile. / C2 phosphatidylinositol 3-kinase-type domain / Phosphoinositide 3-kinase C2 / C2 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-type domain profile. / Phosphoinositide 3-kinase, region postulated to contain C2 domain / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase family, accessory domain (PIK domain) / Phosphoinositide 3-kinase, accessory (PIK) domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, accessory (PIK) domain / Phosphatidylinositol kinase / PIK helical domain profile. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / C2 domain superfamily / Armadillo-type fold / Ubiquitin-like domain superfamily / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-1LT / Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
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: 2.77 Å
データ登録者Liu, X. / Zhou, Q. / Hart, J.R. / Xu, Y. / Yang, S. / Yang, D. / Vogt, P.K. / Wang, M.-W.
資金援助 中国, 米国, 13件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81872915 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82073904 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82121005 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81973373 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21704064 中国
Other government2018ZX09735-001
Other government2018ZX09711002-002-005
Other government2021ZD0203400
Other government2018YFA0507000
Other governmentZDKJ2021028
Other privateNNCAS-2017-1-CC
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA197582 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R50 CA243899 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structures of cancer-specific helical and kinase domain mutations of PI3Kα.
著者: Xiao Liu / Qingtong Zhou / Jonathan R Hart / Yingna Xu / Su Yang / Dehua Yang / Peter K Vogt / Ming-Wei Wang /
要旨: Phosphoinositide 3-kinases (PI3Ks) are a family of lipid kinases that perform multiple and important cellular functions. The protein investigated here belongs to class IA of the PI3Ks; it is a dimer ...Phosphoinositide 3-kinases (PI3Ks) are a family of lipid kinases that perform multiple and important cellular functions. The protein investigated here belongs to class IA of the PI3Ks; it is a dimer consisting of a catalytic subunit, p110α, and a regulatory subunit, p85α, and is referred to as PI3Kα. The catalytic subunit p110α is frequently mutated in cancer. The mutations induce a gain of function and constitute a driving force in cancer development. About 80% of these mutations lead to single-amino-acid substitutions in one of three sites of p110α: two in the helical domain of the protein (E542K and E545K) and one at the C-terminus of the kinase domain (H1047R). Here, we report the cryo-electron microscopy structures of these mutants in complex with the p110α-specific inhibitor BYL-719. The H1047R mutant rotates its sidechain to a new position and weakens the kα11 activation loop interaction, thereby reducing the inhibitory effect of p85α on p110α. E542K and E545K completely abolish the tight interaction between the helical domain of p110α and the N-terminal SH2 domain of p85α and lead to the disruption of all p85α binding and a dramatic increase in flexibility of the adaptor-binding domain (ABD) in p110α. Yet, the dimerization of PI3Kα is preserved through the ABD-p85α interaction. The local and global structural features induced by these mutations provide molecular insights into the activation of PI3Kα, deepen our understanding of the oncogenic mechanism of this important signaling molecule, and may facilitate the development of mutant-specific inhibitors.
履歴
登録2022年9月11日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年12月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月3日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _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: Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)128,2642
ポリマ－127,8231
非ポリマー4411
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: C1
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 Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha isoform / PI3-kinase subunit alpha / PI3K-alpha / PI3Kalpha / PtdIns-3-kinase subunit alpha / ...PI3-kinase subunit alpha / PI3K-alpha / PI3Kalpha / PtdIns-3-kinase subunit alpha / Phosphatidylinositol 4 / 5-bisphosphate 3-kinase 110 kDa catalytic subunit alpha / PtdIns-3-kinase subunit p110-alpha / p110alpha / Phosphoinositide 3-kinase alpha / Phosphoinositide-3-kinase catalytic alpha polypeptide / Serine/threonine protein kinase PIK3CA


分子量: 127822.641 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: PIK3CA / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: UniProt: P42336, phosphatidylinositol 3-kinase, phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: 化合物 ChemComp-1LT / (2S)-N~1~-{4-methyl-5-[2-(1,1,1-trifluoro-2-methylpropan-2-yl)pyridin-4-yl]-1,3-thiazol-2-yl}pyrrolidine-1,2-dicarboxamide / Alpelisib / BYL-719


分子量: 441.470 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H22F3N5O2S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 薬剤*YM
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: Human PI3Kalpha mutant E542K in complex with BYL-719
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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 株: Sf-9
緩衝液pH: 7.6
試料濃度: 1 mg/ml / 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: OTHER / 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）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
撮影電子線照射量: 70 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 5911

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.1_4122: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
7PHENIX1.18.2-3874モデルフィッティング
13PHENIX1.18.2-3874モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 407119 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 95 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 7MYN

7myn


Accession code: 7MYN / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0037168
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5229690
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.936928
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411054
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051237

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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)

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  • 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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