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万見
- PDB-9ci3: Structure of the LRRK2/14-3-3 complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ci3
タイトルStructure of the LRRK2/14-3-3 complex
要素
  • 14-3-3 protein gamma
  • Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
キーワードTRANSFERASE/SIGNALING PROTEIN / LRRK2 / LRRK2 complex / LRRK2 14-3-3 complex / LRRK2 autoinhibited / TRANSFERASE / TRANSFERASE-SIGNALING PROTEIN 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 / positive regulation of cell-cell adhesion / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / co-receptor binding / negative regulation of GTPase activity / phosphorylation-dependent protein binding / 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 / positive regulation of T cell mediated immune response to tumor cell / 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 / regulation of neuron differentiation / 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 / protein kinase C inhibitor activity / 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 / Regulation of localization of FOXO transcription factors / negative regulation of Notch signaling pathway / Activation of BAD and translocation to mitochondria / regulation of signal transduction / MAP kinase kinase kinase activity / regulation of synaptic vesicle endocytosis / canonical Wnt signaling pathway / protein targeting / Chk1/Chk2(Cds1) mediated inactivation of Cyclin B:Cdk1 complex / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / SARS-CoV-2 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / negative regulation of protein kinase activity / cellular response to glucose starvation / presynaptic cytosol / Rho protein signal transduction / SARS-CoV-1 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / RHO GTPases activate PKNs / phagocytic vesicle / neuron projection morphogenesis / JNK cascade / cellular response to manganese ion / negative regulation of TORC1 signaling / insulin-like growth factor receptor binding / positive regulation of autophagy / Transcriptional and post-translational regulation of MITF-M expression and activity
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 / 14-3-3 proteins signature 2. / 14-3-3 protein, conserved site / 14-3-3 proteins signature 1. / 14-3-3 protein / 14-3-3 homologues / 14-3-3 domain / 14-3-3 domain superfamily / 14-3-3 protein / 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
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / 14-3-3 protein gamma / 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: 3.96 Å
データ登録者Martinez Fiesco, J.A. / Zhang, P.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: 14-3-3 binding maintains the Parkinson's associated kinase LRRK2 in an inactive state.
著者: Juliana A Martinez Fiesco / Alexandra Beilina / Astrid Alvarez de la Cruz / Ning Li / Riley D Metcalfe / Mark R Cookson / Ping Zhang /
要旨: Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is an essential regulator in cellular signaling and a major contributor to Parkinson's disease (PD) pathogenesis. 14-3-3 proteins are critical modulators of LRRK2 ...Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is an essential regulator in cellular signaling and a major contributor to Parkinson's disease (PD) pathogenesis. 14-3-3 proteins are critical modulators of LRRK2 activity, yet the structural basis of their interaction has remained unclear. Here, we present the cryo-electron microscopy structure of the LRRK2:14-3-3 autoinhibitory complex, revealing how a 14-3-3 dimer stabilizes an autoinhibited LRRK2 monomer through dual-site anchoring. The dimer engages both phosphorylated S910/S935 sites and the COR-A/B subdomains within the Roc-COR GTPase region. This spatial configuration constrains LRR domain mobility, reinforces the inactive conformation, and likely impedes LRRK2 dimerization and oligomer formation. Structure-guided mutagenesis studies show that PD-associated mutations at the COR:14-3-3 interface and within the GTPase domain weaken 14-3-3 binding and impair its inhibitory effect on LRRK2 kinase activity. Furthermore, we demonstrate that type I LRRK2 kinase inhibitor, which stabilizes the kinase domain in its active conformation, reduces 14-3-3 binding and promotes dephosphorylation at pS910 and pS935. Together, these findings provide a structural basis for understanding how LRRK2 is maintained in an inactive state, elucidate the mechanistic role of 14-3-3 in LRRK2 regulation, inform the interpretation of PD biomarkers, and suggest therapeutic strategies aimed at enhancing LRRK2-14-3-3 interactions to treat PD and related disorders.
履歴
登録2024年7月2日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年9月3日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
C: 14-3-3 protein gamma
B: 14-3-3 protein gamma
A: 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)351,9694
ポリマ－351,5263
非ポリマー4431
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 14-3-3 protein gamma / Protein kinase C inhibitor protein 1 / KCIP-1


分子量: 30436.814 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: YWHAG / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P61981
#2: タンパク質 Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2 / Dardarin


分子量: 290652.188 Da / 分子数: 1 / Mutation: R50H variant / 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
#3: 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
研究の焦点であるリガンドがあるかN
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Complex of LRRK2 monomer with 14-3-3 dimerCOMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2LRRK2COMPLEX#21RECOMBINANT
314-3-3 dimerCOMPLEX#11RECOMBINANT
分子量値: 342.7 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 8.3
試料濃度: 0.2 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材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 60.8 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS TALOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 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）: 1200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOCONTINUUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Topaz粒子像選択
8PHENIXモデル精密化
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: 3.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 432285 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.96 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_d0.00316242
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.73821970
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.3722170
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452517
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052788

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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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