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- PDB-9axx: Crystal structure of BRAF/MEK1 complex with NST-628 and an active... -
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Basic information
Entry | Database: PDB / ID: 9axx | ||||||
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Title | Crystal structure of BRAF/MEK1 complex with NST-628 and an active RAF dimer | ||||||
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![]() | TRANSFERASE / Inhibitor / complex / SIGNALING PROTEIN | ||||||
Function / homology | ![]() epithelial cell proliferation involved in lung morphogenesis / positive regulation of endodermal cell differentiation / CD4-positive, alpha-beta T cell differentiation / JUN kinase kinase activity / regulation of axon regeneration / placenta blood vessel development / mitogen-activated protein kinase kinase / CD4-positive or CD8-positive, alpha-beta T cell lineage commitment / negative regulation of synaptic vesicle exocytosis / MAP-kinase scaffold activity ...epithelial cell proliferation involved in lung morphogenesis / positive regulation of endodermal cell differentiation / CD4-positive, alpha-beta T cell differentiation / JUN kinase kinase activity / regulation of axon regeneration / placenta blood vessel development / mitogen-activated protein kinase kinase / CD4-positive or CD8-positive, alpha-beta T cell lineage commitment / negative regulation of synaptic vesicle exocytosis / MAP-kinase scaffold activity / labyrinthine layer development / Signalling to p38 via RIT and RIN / cerebellar cortex formation / type B pancreatic cell proliferation / myeloid progenitor cell differentiation / head morphogenesis / ARMS-mediated activation / endothelial cell apoptotic process / SHOC2 M1731 mutant abolishes MRAS complex function / Gain-of-function MRAS complexes activate RAF signaling / Signaling by MAP2K mutants / negative regulation of fibroblast migration / positive regulation of D-glucose transmembrane transport / establishment of protein localization to membrane / positive regulation of axonogenesis / regulation of Golgi inheritance / regulation of T cell differentiation / mitogen-activated protein kinase kinase binding / Negative feedback regulation of MAPK pathway / trachea formation / regulation of early endosome to late endosome transport / regulation of stress-activated MAPK cascade / Frs2-mediated activation / positive regulation of axon regeneration / stress fiber assembly / MAPK3 (ERK1) activation / ERBB2-ERBB3 signaling pathway / endodermal cell differentiation / face development / MAP kinase kinase activity / synaptic vesicle exocytosis / somatic stem cell population maintenance / Bergmann glial cell differentiation / Uptake and function of anthrax toxins / thyroid gland development / protein kinase activator activity / MAP kinase kinase kinase activity / postsynaptic modulation of chemical synaptic transmission / negative regulation of endothelial cell apoptotic process / Schwann cell development / response to cAMP / keratinocyte differentiation / positive regulation of stress fiber assembly / positive regulation of substrate adhesion-dependent cell spreading / myelination / ERK1 and ERK2 cascade / protein serine/threonine/tyrosine kinase activity / cellular response to calcium ion / substrate adhesion-dependent cell spreading / insulin-like growth factor receptor signaling pathway / protein serine/threonine kinase activator activity / MAP3K8 (TPL2)-dependent MAPK1/3 activation / thymus development / animal organ morphogenesis / Signal transduction by L1 / positive regulation of protein serine/threonine kinase activity / long-term synaptic potentiation / cell motility / RAF activation / Spry regulation of FGF signaling / epidermal growth factor receptor signaling pathway / cellular response to nerve growth factor stimulus / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / MAP2K and MAPK activation / positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation / visual learning / neuron differentiation / response to peptide hormone / Negative regulation of MAPK pathway / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants / chemotaxis / cellular senescence / MAPK cascade / Signaling by BRAF and RAF1 fusions / late endosome / cellular response to xenobiotic stimulus / T cell receptor signaling pathway / presynapse / heart development / T cell differentiation in thymus / regulation of cell population proliferation / cell body / scaffold protein binding / histone H3Y41 kinase activity / histone H2AXY142 kinase activity / negative regulation of neuron apoptotic process / eukaryotic translation initiation factor 2alpha kinase activity Similarity search - Function | ||||||
Biological species | ![]() | ||||||
Method | ![]() ![]() ![]() | ||||||
![]() | Quade, B. / Huang, X. | ||||||
Funding support | 1items
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![]() | ![]() Title: The Pan-RAF-MEK Nondegrading Molecular Glue NST-628 Is a Potent and Brain-Penetrant Inhibitor of the RAS-MAPK Pathway with Activity across Diverse RAS- and RAF-Driven Cancers. Authors: Meagan B Ryan / Bradley Quade / Natasha Schenk / Zhong Fang / Marshall Zingg / Steven E Cohen / Brooke M Swalm / Chun Li / Ayşegül Özen / Chaoyang Ye / Maria Stella Ritorto / Xin Huang / ...Authors: Meagan B Ryan / Bradley Quade / Natasha Schenk / Zhong Fang / Marshall Zingg / Steven E Cohen / Brooke M Swalm / Chun Li / Ayşegül Özen / Chaoyang Ye / Maria Stella Ritorto / Xin Huang / Arvin C Dar / Yongxin Han / Klaus P Hoeflich / Michael Hale / Margit Hagel / ![]() Abstract: Alterations in the RAS-MAPK signaling cascade are common across multiple solid tumor types and are a driver for many cancers. NST-628 is a potent pan-RAF-MEK molecular glue that prevents the ...Alterations in the RAS-MAPK signaling cascade are common across multiple solid tumor types and are a driver for many cancers. NST-628 is a potent pan-RAF-MEK molecular glue that prevents the phosphorylation and activation of MEK by RAF, overcoming the limitations of traditional RAS-MAPK inhibitors and leading to deep durable inhibition of the pathway. Cellular, biochemical, and structural analyses of RAF-MEK complexes show that NST-628 engages all isoforms of RAF and prevents the formation of BRAF-CRAF heterodimers, a differentiated mechanism from all current RAF inhibitors. With a potent and durable inhibition of the RAF-MEK signaling complex as well as high intrinsic permeability into the brain, NST-628 demonstrates broad efficacy in cellular and patient-derived tumor models harboring diverse MAPK pathway alterations, including orthotopic intracranial models. Given its functional and pharmacokinetic mechanisms that are differentiated from previous therapies, NST-628 is positioned to make an impact clinically in areas of unmet patient need. Significance: This study introduces NST-628, a molecular glue having differentiated mechanism and drug-like properties. NST-628 treatment leads to broad efficacy with high tolerability and central nervous system activity across multiple RAS- and RAF-driven tumor models. NST-628 has the potential to provide transformative clinical benefits as both monotherapy and vertical combination anchor. | ||||||
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Structure viewer | Molecule: ![]() ![]() |
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-Related structure data
Related structure data | ![]() 9axaC ![]() 9axcC ![]() 9axhC ![]() 9axmC ![]() 9axyC ![]() 9ay7C ![]() 9ayaC C: citing same article ( |
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Similar structure data | Similarity search - Function & homology ![]() |
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Links
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Assembly
Deposited unit | ![]()
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1 | ![]()
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Unit cell |
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Components
-Protein , 2 types, 4 molecules ACBD
#1: Protein | Mass: 34543.836 Da / Num. of mol.: 2 / Mutation: S218A S222A Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() References: UniProt: Q02750, mitogen-activated protein kinase kinase #2: Protein | Mass: 31826.807 Da / Num. of mol.: 2 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) ![]() ![]() References: UniProt: P15056, non-specific serine/threonine protein kinase |
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-Non-polymers , 6 types, 333 molecules 








#3: Chemical | Mass: 488.464 Da / Num. of mol.: 2 / Source method: obtained synthetically / Formula: C22H18F2N4O5S / Feature type: SUBJECT OF INVESTIGATION #4: Chemical | #5: Chemical | #6: Chemical | ChemComp-EDO / #7: Chemical | ChemComp-TRS / | #8: Water | ChemComp-HOH / | |
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-Details
Has ligand of interest | Y |
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-Experimental details
-Experiment
Experiment | Method: ![]() |
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Sample preparation
Crystal | Density Matthews: 2.62 Å3/Da / Density % sol: 53.12 % |
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Crystal grow | Temperature: 291 K / Method: vapor diffusion, hanging drop / pH: 8 Details: 0.24 M di-ammonium hydrogen phosphate pH 8.0, 20% w/v PEG 3350 |
-Data collection
Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
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Diffraction source | Source: ![]() ![]() ![]() |
Detector | Type: DECTRIS EIGER2 XE 16M / Detector: PIXEL / Date: Jul 6, 2023 |
Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
Radiation wavelength | Wavelength: 0.97629 Å / Relative weight: 1 |
Reflection | Resolution: 2.07→58.52 Å / Num. obs: 83556 / % possible obs: 99.2 % / Redundancy: 7.1 % / Biso Wilson estimate: 39.54 Å2 / Rmerge(I) obs: 0.068 / Net I/σ(I): 17.6 |
Reflection shell | Resolution: 2.07→2.11 Å / Rmerge(I) obs: 0.709 / Num. unique obs: 2636 |
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Processing
Software |
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Refinement | Method to determine structure: ![]() Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
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Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.1 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Displacement parameters | Biso mean: 59.81 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.07→41.2 Å
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Refine LS restraints |
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LS refinement shell |
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Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Refinement TLS group | Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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