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- PDB-8q0n: HACE1 in complex with RAC1 Q61L -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8q0n
タイトルHACE1 in complex with RAC1 Q61L
要素
  • E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
  • Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1
キーワードLIGASE / E3 / ubiquitin ligase / small GTPase / crosslink / SIA
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of respiratory burst / regulation of neutrophil migration / negative regulation of interleukin-23 production / localization within membrane / Activated NTRK2 signals through CDK5 / regulation of hydrogen peroxide metabolic process / negative regulation of receptor-mediated endocytosis / ruffle assembly / NTRK2 activates RAC1 / NADPH oxidase complex ...regulation of respiratory burst / regulation of neutrophil migration / negative regulation of interleukin-23 production / localization within membrane / Activated NTRK2 signals through CDK5 / regulation of hydrogen peroxide metabolic process / negative regulation of receptor-mediated endocytosis / ruffle assembly / NTRK2 activates RAC1 / NADPH oxidase complex / Inactivation of CDC42 and RAC1 / respiratory burst / WNT5:FZD7-mediated leishmania damping / cortical cytoskeleton organization / SEMA3A-Plexin repulsion signaling by inhibiting Integrin adhesion / hepatocyte growth factor receptor signaling pathway / ruffle organization / cell projection assembly / positive regulation of bicellular tight junction assembly / thioesterase binding / HECT-type E3 ubiquitin transferase / regulation of stress fiber assembly / regulation of lamellipodium assembly / negative regulation of fibroblast migration / RHO GTPases activate CIT / regulation of nitric oxide biosynthetic process / motor neuron axon guidance / Nef and signal transduction / sphingosine-1-phosphate receptor signaling pathway / PCP/CE pathway / Activation of RAC1 / RHO GTPases activate KTN1 / MET activates RAP1 and RAC1 / DCC mediated attractive signaling / Azathioprine ADME / positive regulation of cell-substrate adhesion / positive regulation of neutrophil chemotaxis / Sema4D mediated inhibition of cell attachment and migration / Ephrin signaling / CD28 dependent Vav1 pathway / superoxide anion generation / Wnt signaling pathway, planar cell polarity pathway / lamellipodium assembly / Golgi cisterna membrane / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / small GTPase-mediated signal transduction / NRAGE signals death through JNK / regulation of cell size / positive regulation of Rho protein signal transduction / Rho GDP-dissociation inhibitor binding / establishment or maintenance of cell polarity / Golgi organization / Rac protein signal transduction / RHO GTPases activate PAKs / semaphorin-plexin signaling pathway / ficolin-1-rich granule membrane / Sema3A PAK dependent Axon repulsion / RHO GTPases Activate NADPH Oxidases / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / positive regulation of focal adhesion assembly / anatomical structure morphogenesis / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / RHO GTPases activate IQGAPs / protein K48-linked ubiquitination / PTK6 Regulates RHO GTPases, RAS GTPase and MAP kinases / positive regulation of lamellipodium assembly / RHO GTPases activate PKNs / GPVI-mediated activation cascade / positive regulation of stress fiber assembly / positive regulation of microtubule polymerization / actin filament polymerization / EPHB-mediated forward signaling / RAC1 GTPase cycle / positive regulation of substrate adhesion-dependent cell spreading / positive regulation of endothelial cell migration / substrate adhesion-dependent cell spreading / regulation of cell migration / secretory granule membrane / small monomeric GTPase / actin filament organization / cell-matrix adhesion / Signal transduction by L1 / VEGFR2 mediated vascular permeability / cell projection / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / cell chemotaxis / regulation of actin cytoskeleton organization / FCGR3A-mediated phagocytosis / FCERI mediated MAPK activation / cell motility / RHO GTPases Activate Formins / trans-Golgi network / Signaling by SCF-KIT / MAPK6/MAPK4 signaling / small GTPase binding / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / response to wounding / VEGFA-VEGFR2 Pathway / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / ruffle membrane
類似検索 - 分子機能
: / Ankyrin repeats (many copies) / HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) / HECT domain profile. / Domain Homologous to E6-AP Carboxyl Terminus with / Small GTPase Rho / small GTPase Rho family profile. / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases ...: / Ankyrin repeats (many copies) / HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) / HECT domain profile. / Domain Homologous to E6-AP Carboxyl Terminus with / Small GTPase Rho / small GTPase Rho family profile. / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / Small GTPase / Ras family / Ankyrin repeats (3 copies) / Ankyrin repeat profile. / Ankyrin repeat region circular profile. / ankyrin repeats / Rab subfamily of small GTPases / Ankyrin repeat / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Small GTP-binding protein domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
iodoacetic acid / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 / E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
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: 4.2 Å
データ登録者Wolter, M. / Duering, J. / Dienemann, C. / Lorenz, S.
資金援助European Union, ドイツ, 2件
組織認可番号国
European Molecular Biology Organization (EMBO)EMBO ALTF 439-2022European Union
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structural mechanisms of autoinhibition and substrate recognition by the ubiquitin ligase HACE1.
著者: Jonas Düring / Madita Wolter / Julia J Toplak / Camilo Torres / Olexandr Dybkov / Thornton J Fokkens / Katherine E Bohnsack / Henning Urlaub / Wieland Steinchen / Christian Dienemann / Sonja Lorenz /
要旨: Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of ...Ubiquitin ligases (E3s) are pivotal specificity determinants in the ubiquitin system by selecting substrates and decorating them with distinct ubiquitin signals. However, structure determination of the underlying, specific E3-substrate complexes has proven challenging owing to their transient nature. In particular, it is incompletely understood how members of the catalytic cysteine-driven class of HECT-type ligases (HECTs) position substrate proteins for modification. Here, we report a cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of the full-length human HECT HACE1, along with solution-based conformational analyses by small-angle X-ray scattering and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Structure-based functional analyses in vitro and in cells reveal that the activity of HACE1 is stringently regulated by dimerization-induced autoinhibition. The inhibition occurs at the first step of the catalytic cycle and is thus substrate-independent. We use mechanism-based chemical crosslinking to reconstitute a complex of activated, monomeric HACE1 with its major substrate, RAC1, determine its structure by cryo-EM and validate the binding mode by solution-based analyses. Our findings explain how HACE1 achieves selectivity in ubiquitinating the active, GTP-loaded state of RAC1 and establish a framework for interpreting mutational alterations of the HACE1-RAC1 interplay in disease. More broadly, this work illuminates central unexplored aspects in the architecture, conformational dynamics, regulation and specificity of full-length HECTs.
履歴
登録2023年7月28日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年1月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年2月21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.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.name
改定 1.22024年2月28日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年10月23日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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
B: E3 ubiquitin-protein ligase HACE1
C: Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)124,4094
ポリマ－123,7002
非ポリマー7092
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 E3 ubiquitin-protein ligase HACE1 / HECT domain and ankyrin repeat-containing E3 ubiquitin-protein ligase 1 / HECT-type E3 ubiquitin ...HECT domain and ankyrin repeat-containing E3 ubiquitin-protein ligase 1 / HECT-type E3 ubiquitin transferase HACE1


分子量: 99930.656 Da / 分子数: 1 / 変異: deletion 1-21 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: HACE1, KIAA1320 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8IYU2, HECT-type E3 ubiquitin transferase
#2: タンパク質 Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 / Cell migration-inducing gene 5 protein / Ras-like protein TC25 / p21-Rac1


分子量: 23769.672 Da / 分子数: 1 / 変異: Q61L / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RAC1, TC25, MIG5 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P63000, small monomeric GTPase
#3: 化合物 ChemComp-04E / iodoacetic acid / ヨ-ド酢酸


分子量: 185.948 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C2H3IO2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
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

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試料調製

構成要素名称: HACE1 in complex with RAC1 Q61L / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
120 mMHEPES1
250 mMNaCl1
33 mMDTT1
試料濃度: 0.6 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: 277 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: FEI TITAN 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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 60 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
1Warp粒子像選択
2SerialEM画像取得
4WarpCTF補正
7PHENIXモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
13ISOLDEモデル精密化
14PHENIXモデル精密化
15Cootモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 256595 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0028182
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.46511113
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d7.1871094
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0361257
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041431

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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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