Structural insights into the BRAF monomer-to-dimer transition mediated by RAS binding.
Structural insights into the BRAF monomer-to-dimer transition mediated by RAS binding.
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DOI：
10.1038/s41467-022-28084-3
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发表时间：
2022-01-25
影响因子：
16.6
通讯作者：
Zhang P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martinez Fiesco JA;Durrant DE;Morrison DK;Zhang P
RAF 激酶是 RAS 的重要效应器，但 RAS 结合如何引发自抑制 RAF 单体形成活性二聚体所需的构象变化仍不清楚。在这里，我们展示了源自哺乳动物细胞的全长 BRAF 复合物的冷冻电子显微镜结构：自身抑制的单体 BRAF:14-3-32:MEK 和 BRAF:14-3-32 复合物，以及抑制剂结合的二聚体 BRAF2:14-3-32 复合物，分辨率分别为 3.7、4.1 和 3.9 Å。在这两种自抑制单体结构中，BRAF 的 RAS 结合域 (RBD) 被解析，表明 RBD 与结合到 BRAF C 端位点的 14-3-3 原聚体形成了广泛的接触界面，并且 RBD-RAS 结合所需的关键碱性残基被暴露。此外，通过结构引导突变研究，我们的研究结果表明，RAS-RAF 结合是一个动态过程，RBD:14-3-3 界面中心的 RBD 残基具有双重功能，首先有助于 RAF 自抑制，然后促进 RAS-RBD 相互作用的全谱。 RAF 激酶对于 RAS 蛋白信号转导至关重要，但 RAS 结合如何调节 RAF 的二聚化和激活仍不清楚。在这里，作者报告了冷冻电镜结构，该结构为 RAS 介导的全长 BRAF 单体到二聚体转变提供了机制见解。
RAF kinases are essential effectors of RAS, but how RAS binding initiates the conformational changes needed for autoinhibited RAF monomers to form active dimers has remained unclear. Here, we present cryo-electron microscopy structures of full-length BRAF complexes derived from mammalian cells: autoinhibited, monomeric BRAF:14-3-32:MEK and BRAF:14-3-32 complexes, and an inhibitor-bound, dimeric BRAF2:14-3-32 complex, at 3.7, 4.1, and 3.9 Å resolution, respectively. In both autoinhibited, monomeric structures, the RAS binding domain (RBD) of BRAF is resolved, revealing that the RBD forms an extensive contact interface with the 14-3-3 protomer bound to the BRAF C-terminal site and that key basic residues required for RBD-RAS binding are exposed. Moreover, through structure-guided mutational studies, our findings indicate that RAS-RAF binding is a dynamic process and that RBD residues at the center of the RBD:14-3-3 interface have a dual function, first contributing to RAF autoinhibition and then to the full spectrum of RAS-RBD interactions. RAF kinases are essential for RAS protein signalling but how RAS binding regulates dimerization and activation of RAF has remained unclear. Here, the authors report cryoEM structures that provide mechanistic insights into the RAS-mediated monomer-to-dimer transition of full-length BRAF.
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DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
11.4
作者：
MARAIS, R;LIGHT, Y;MARSHALL, CJ
通讯作者：
MARSHALL, CJ
影响因子：
64.8
作者：
Park, Eunyoung;Rawson, Shaun;Eck, Michael J.
通讯作者：
Eck, Michael J.
DOI：
10.1073/pnas.95.16.9214
发表时间：
1998-08-04
影响因子：
11.1
作者：
Cutler, RE;Stephens, RM;Morrison, DK
通讯作者：
Morrison, DK
DOI：
10.1073/pnas.1318188110
发表时间：
2013-11-12
影响因子：
11.1
作者：
Nan, Xiaolin;Collisson, Eric A.;Chu, Steven
通讯作者：
Chu, Steven