二次性B-Raf:14-3複合体の冷凍-EM構造は,B-Rafキナーズの活性部位における非対称性を明らかにする

Yasushi Kondo^1,2, Jana Ognjenović³, Saikat Banerjee⁴

¹Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720, USA.

Science (New York, N.Y.)

|October 12, 2019

まとめ

阻害剤によるラフキナーゼのパラドックスな活性化は,先天的なメカニズムによって説明される. 構造分析により,14-3-3タンパク質が1つのRafキナーゼの抑制を容易にし,同時に他のRafキナーゼの活性を維持する非対称的な二重体であることが判明した.

科学分野:

生物化学
構造生物学
癌生物学

背景:

ラフキナーゼはがん治療において重要な標的である.
B-Raf阻害剤は逆説的にRafキナーゼを活性化しますが,この現象は完全に理解されていません.

研究の目的:

阻害剤によるラフキナーゼの矛盾した活性化の構造的基礎を解明する.
ラフキナーゼの活性を調節する14-3-3タンパク質の役割を調査する.

主な方法:

低温電子顕微鏡 (cryo-EM) を用いて,14-3-3に結合したB-ラフキナーゼドメインの構造を決定した.
構造分析は,非対称四次構造と二次体内の相互作用に焦点を当てた.
ラフのC端末セグメントの削除を含む変異分析が行われました.

主要な成果:

~3.9アングストームの解像度の冷凍-EM構造は,14-3-3と複合した非対称なB-ラフキナーゼジマーを示した.
一つのキナーゼサブユニットはカノニカルな活性構造を採用し,そのC端尾は他のキナーゼサブユニットの活性部位と相互作用し,ブロックした.
C端末セグメントの削除により,Rafの活動が減少し,観察されたメカニズムにおけるその役割が確認されました.

結論:

この研究は,14-3-3タンパク質を含むRafキナーゼ調節のための先天的な非対称なメカニズムを示しています.
このメカニズムは,キナーゼ阻害剤によるRafのパラドックスの活性化を説明し,14-3-3は1つのキナーゼの抑制を容易にし,他のキナーゼの活性性を維持します.
これらの特定のタンパク質とタンパク質の相互作用を調節することで,改良されたRaf阻害剤を開発するための新しい可能性が生まれます.

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