Structures reveal a key mechanism of WAVE regulatory complex activation by Rac1 GTPase.
Structures reveal a key mechanism of WAVE regulatory complex activation by Rac1 GTPase.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-022-33174-3
复制
发表时间：
2022-09-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rho家族的GTCRac 1激活WAVE调节复合物（WRC），在许多重要过程中驱动Arp 2/3复合物介导的肌动蛋白聚合。Rac 1在两个不同的位点-A和D位点结合WRC。Rac 1如何结合以及结合如何触发WRC激活仍然未知。在这里，我们报告WRC结构本身，当绑定到单或双Rac 1分子，在~3 μ m的分辨率通过低温电子显微镜。结构显示Rac 1通过不同的机制结合到两个位点，并且结合到A位点而不是D位点驱动WRC激活。激活涉及一系列独特的构象变化，导致释放螯合的WCA（WH 2-中心酸性）多肽，其刺激Arp 2/3复合物形成β-肌动蛋白。结合生物化学和细胞分析，这些结构提供了对Rac 1-WRC-Arp 2/3-肌动蛋白信号传导轴在不同生物过程和疾病中如何调节的新的机制理解。Rho家族的GTCRac 1激活WAVE复合物（WRC），以促进Arp 2/3介导的肌动蛋白在各种过程中的组装。在这里，作者确定了WRC在不同状态下与Rac 1结合的cryo-EM结构，揭示了Rac 1结合如何激活WRC。
The Rho-family GTPase Rac1 activates the WAVE regulatory complex (WRC) to drive Arp2/3 complex-mediated actin polymerization in many essential processes. Rac1 binds to WRC at two distinct sites—the A and D sites. Precisely how Rac1 binds and how the binding triggers WRC activation remain unknown. Here we report WRC structures by itself, and when bound to single or double Rac1 molecules, at ~3 Å resolutions by cryogenic-electron microscopy. The structures reveal that Rac1 binds to the two sites by distinct mechanisms, and binding to the A site, but not the D site, drives WRC activation. Activation involves a series of unique conformational changes leading to the release of sequestered WCA (WH2-central-acidic) polypeptide, which stimulates the Arp2/3 complex to polymerize actin. Together with biochemical and cellular analyses, the structures provide a novel mechanistic understanding of how the Rac1-WRC-Arp2/3-actin signaling axis is regulated in diverse biological processes and diseases. Rho-family GTPase Rac1 activates the WAVE complex (WRC) to promote Arp2/3-mediated actin assembly in various processes. Here, the authors determined cryo-EM structures of WRC bound to Rac1 in different states, revealing how Rac1 binding activates WRC.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1038/nrm2867
发表时间：
2010-04
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
肌动蛋白调节波复合物的结构和控制。
影响因子：
64.8
作者：
Chen, Zhucheng;Borek, Dominika;Padrick, Shae B.;Gomez, Timothy S.;Metlagel, Zoltan;Ismail, Ayman M.;Umetani, Junko;Billadeau, Daniel D.;Otwinowski, Zbyszek;Rosen, Michael K.
通讯作者：
Rosen, Michael K.
影响因子：
30.8
作者：
Krauthammer, Michael;Kong, Yong;Ha, Byung Hak;Evans, Perry;Bacchiocchi, Antonella;McCusker, James P.;Cheng, Elaine;Davis, Matthew J.;Goh, Gerald;Choi, Murim;Ariyan, Stephan;Narayan, Deepak;Dutton-Regester, Ken;Capatana, Ana;Holman, Edna C.;Bosenberg, Marcus;Sznol, Mario;Kluger, Harriet M.;Brash, Douglas E.;Stern, David F.;Materin, Miguel A.;Lo, Roger S.;Mane, Shrikant;Ma, Shuangge;Kidd, Kenneth K.;Hayward, Nicholas K.;Lifton, Richard P.;Schlessinger, Joseph;Boggon, Titus J.;Halaban, Ruth
通讯作者：
Halaban, Ruth
影响因子：
16
作者：
Lebensohn AM;Kirschner MW
通讯作者：
Kirschner MW
影响因子：
21.3
作者：
Fort L;Batista JM;Thomason PA;Spence HJ;Whitelaw JA;Tweedy L;Greaves J;Martin KJ;Anderson KI;Brown P;Lilla S;Neilson MP;Tafelmeyer P;Zanivan S;Ismail S;Bryant DM;Tomkinson NCO;Chamberlain LH;Mastick GS;Insall RH;Machesky LM
通讯作者：
Machesky LM