Insights into the Conformational Plasticity of the Protein Kinase Akt1 by Multi-Lateral Dipolar Spectroscopy.
DEER
EPR spectroscopy
kinase inhibitors
multilateration
protein structure
spin label
Journal
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1521-3765
Titre abrégé: Chemistry
Pays: Germany
ID NLM: 9513783
Informations de publication
Date de publication:
25 Apr 2023
25 Apr 2023
Historique:
received:
19
12
2022
medline:
17
5
2023
pubmed:
17
2
2023
entrez:
16
2
2023
Statut:
ppublish
Résumé
The serine/threonine kinase Akt1 is part of the PI3 K/Akt pathway and plays a key role in the regulation of various cellular processes such as cell growth, proliferation, and apoptosis. Here, we analyzed the elasticity between the two domains of the kinase Akt1, connected by a flexible linker, recording a wide variety of distance restraints by electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. We studied full length Akt1 and the influence of the cancer-associated mutation E17K. The conformational landscape in the presence of different modulators, like different types of inhibitors and membranes was presented, revealing a tuned flexibility between the two domains, dependent on the bound molecule.
Identifiants
pubmed: 36795969
doi: 10.1002/chem.202203959
doi:
Substances chimiques
Proto-Oncogene Proteins c-akt
EC 2.7.11.1
Protein Serine-Threonine Kinases
EC 2.7.11.1
AKT1 protein, human
EC 2.7.11.1
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202203959Subventions
Organisme : Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie
ID : BMBF 01ZX2201B
Organisme : European Union (European Regional Development Fund: Investing In Your Future)
ID : EFRE-0200479, EFRE-0400199
Informations de copyright
© 2023 The Authors. Chemistry - A European Journal published by Wiley-VCH GmbH.
Références
B. D. Manning, A. Toker, Cell 2017, 169, 381-405.
L. Truebestein, H. Hornegger, D. Anrather, M. Hartl, K. D. Fleming, J. T. B. Stariha, E. Pardon, J. Steyaert, J. E. Burke, T. A. Leonard, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2021, 118, 1-11.
K. M. Keppler-Noreuil, J. J. Rios, V. E. R. Parker, R. K. Semple, M. J. Lindhurst, J. C. Sapp, A. Alomari, M. Ezaki, W. Dobyns, L. G. Biesecker, Am. J. Med. Genet. Part A 2015, 167, 287-295.
M. J. Lindhurst, J. C. Sapp, J. K. Teer, J. J. Johnston, E. M. Finn, K. Peters, J. Turner, J. L. Cannons, D. Bick, L. Blakemore, C. Blumhorst, K. Brockmann, P. Calder, N. Cherman, M. A. Deardorff, D. B. Evermann, G. Golas, R. M. Greenstein, M. Kato, K. M. Keppler-Noreuil, S. A. Kuznetsov, R. T. Miyamoto, K. Newmann, D. Ng, K. O'Brian, S. Rothenberg, D. J. Schwartzentruber, V. Singhal, R. Tirabosco, J. Upton, S. Wientroub, E. H. Zackai, K. Hoag, T. Whitewood-Neal, P. G. Robey, P. L. Schwartzenberg, T. N. Darling, L. L. Tosi, J. C. Mullikin, L. G. Biesecker, N. Engl. J. Med. 2012, 23, 1-7.
G. Hoxhaj, B. D. Manning, Nat. Rev. Cancer 2020, 20, 74-88.
J. D. Carpten, A. L. Faber, C. Horn, G. P. Donoho, S. L. Briggs, C. M. Robbins, G. Hostetter, S. Boguslawski, T. Y. Moses, S. Savage, M. Uhlik, A. Lin, J. Du, Y. W. Qian, D. J. Zeckner, G. Tucker-Kellogg, J. Touchman, K. Patel, S. Mousses, M. Bittner, R. Schevitz, M. H. T. Lai, K. L. Blanchard, J. E. Thomas, Nature 2007, 448, 439-444.
I. Vivanco, Z. C. Chen, B. Tanos, B. Oldrini, W. Y. Hsieh, N. Yannuzzi, C. Campos, I. K. Mellinghoff, eLife 2014, 3, 1-13.
K. E. Landgraf, C. Pilling, J. J. Falke, Biochemistry 2008, 47, 12260-12269.
C. Parikh, V. Janakiraman, W. I. Wu, C. K. Foo, N. M. Kljavin, S. Chaudhuri, E. Stawiski, B. Lee, J. Lin, H. Li, M. N. Lorenzo, W. Yuan, J. Guillory, M. Jackson, J. Rondon, Y. Franke, K. K. Bowman, M. Sagolla, J. Stinson, T. D. Wu, J. Wu, D. Stokoe, H. M. Stern, B. J. Brandhuber, K. Lin, N. J. Skelton, S. Seshagiri, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 19368-19373.
I. Landel, L. Quambusch, L. Depta, D. Rauh, ACS Med. Chem. Lett. 2020, 11, 225-227.
K. Lin, J. Lin, W. I. Wu, J. Ballard, B. B. Lee, S. L. Gloor, G. P. A. Vigers, T. H. Morales, L. S. Friedman, N. Skelton, B. J. Brandhuber, Sci. Signaling 2012, 5, 1-11.
H. Dry, P. D. Johnson, G. Lamont, M. Pass, J. Morris, L. Ruston, C. Lane, J. G. Kettle, M. Addie, A. Leach, D. Buttar, C. Crafter, J. Debreczeni, P. Ballard, R. Greenwood, G. Currie, R. W. A. Luke, B. R. Davies, P. Dudley, D. Ogilvie, K. Page, S. Pearson, J. Med. Chem. 2013, 56, 2059-2073.
W.-I. Wu, W. C. Voegtli, H. L. Sturgis, F. P. Dizon, G. P. A. Vigers, B. J. Brandhuber, PLoS One 2010, 5, 1-9.
J. M. Lapierre, S. Eathiraj, D. Vensel, Y. Liu, C. O. Bull, S. Cornell-Kennon, S. Iimura, E. W. Kelleher, D. E. Kizer, S. Koerner, S. Makhija, A. Matsuda, M. Moussa, N. Namdev, R. E. Savage, J. Szwaya, E. Volckova, N. Westlund, H. Wu, B. Schwartz, J. Med. Chem. 2016, 59, 6455-6469.
V. Calleja, M. Laguerre, P. J. Parker, B. Larijani, PLoS Biol. 2009, 7, 189-200.
M. A. Ashwell, J.-M. Lapierre, C. Brassard, K. Bresciano, C. Bull, S. Cornell-Kennon, S. Eathiraj, D. S. France, T. Hall, J. Hill, E. Kelleher, S. Khanapurkar, D. Kizer, S. Koerner, J. Link, Y. Liu, S. Makhija, M. Moussa, N. Namdev, K. Nguyen, R. Nicewonger, R. Palma, J. Szwaya, M. Tandon, U. Uppalapati, D. Vensel, L. P. Volak, E. Volckova, N. Westlund, H. Wu, R. Yang, T. C. K. Chan, J. Med. Chem. 2012, 55, 5291-5310.
M. Ebner, I. Lučić, T. A. Leonard, I. Yudushkin, Mol. Cell 2017, 65, 416-431.e6.
I. Lučić, M. K. Rathinaswamy, L. Truebestein, D. J. Hamelin, J. E. Burke, T. A. Leonard, Proc. Nat. Acad. Sci. 2018, 115 (17), E3940-E3949.
N. Chu, T. Viennet, H. Bae, A. Salguero, A. Boeszoermenyi, H. Arthanari, P. A. Cole, eLife 2020, 9, 1-23.
G. Jeschke, Annu. Rev. Phys. Chem. 2012, 63, 419-446.
C. Shah, B. G. Hegde, B. Morén, E. Behrmann, T. Mielke, G. Moenke, C. M. T. Spahn, R. Lundmark, O. Daumke, R. Langen, Structure 2014, 22, 409-420.
S. Bleicken, G. Jeschke, C. Stegmueller, R. Salvador-Gallego, Mol. Cell 2014, 56, 496-505.
T. E. Assafa, K. Anders, U. Linne, L. O. Essen, E. Bordignon, Structure 2018, 26, 1534-1545.e4.
L. M. Wingler, M. Elgeti, D. Hilger, N. R. Latorraca, M. T. Lerch, D. P. Staus, R. O. Dror, B. K. Kobilka, W. L. Hubbell, R. J. Lefkowitz, Cell 2019, 176, 468-478.e11.
P. Roser, J. Weisner, J. Stehle, D. Rauh, M. Drescher, Chem. Commun. 2020, 56, 8818-8821.
P. Roser, J. Weisner, J. R. Simard, D. Rauh, M. Drescher, Chem. Commun. 2018, 54, 12057-12060.
J. Stehle, M. Drescher, in Tracking Protein Domain Movements by EPR Distance Determination and Multilateration, Elsevier Inc., 2022.
U. Banerji, E. J. Dean, J. Alejandro Perez-Fidalgo, G. Batist, P. L. Bedard, B. You, S. N. Westin, P. Kabos, M. D. Garrett, M. Tall, H. Ambrose, J. Carl Barrett, T. Hedley Carr, S. Y. Amy Cheung, C. Corcoran, M. Cullberg, B. R. Davies, E. C. de Bruin, P. Elvin, A. Foxley, P. Lawrence, J. P. O. Lindemann, R. Maudsley, M. Pass, V. Rowlands, P. Rugman, G. Schiavon, J. Yates, J. H. M. Schellens, Clin. Cancer Res. 2018, 24, 2050-2059.
N. Chu, A. L. Salguero, A. Z. Liu, Z. Chen, D. R. Dempsey, S. B. Ficarro, W. M. Alexander, J. A. Marto, Y. Li, L. M. Amzel, S. B. Gabelli, P. A. Cole, Cell 2018, 174, 897-907.e14.
H. Bae, T. Viennet, E. Park, N. Chu, A. Salguero, M. J. Eck, H. Arthanari, P. A. Cole, eLife 2022, 11, 1-27.
Z. Fang, J. R. Simard, D. Plenker, H. D. Nguyen, T. Phan, P. Wolle, S. Baumeister, D. Rauh, ACS Chem. Biol. 2015, 10, 279-288.
J. Weisner, I. Landel, C. Reintjes, N. Uhlenbrock, M. Trajkovic-Arsic, N. Dienstbier, J. Hardick, S. Ladigan, M. Lindemann, S. Smith, L. Quambusch, R. Scheinpflug, L. Depta, R. Gontla, A. Unger, H. Müller, M. Baumann, C. Schultz-Fademrecht, G. Günther, A. Maghnouj, M. P. Müller, M. Pohl, C. Teschendorf, H. Wolters, R. Viebahn, A. Tannapfel, W. Uhl, J. G. Hengstler, S. A. Hahn, J. T. Siveke, D. Rauh, Cancer Res. 2019, 79 (9), 2367-2378.
M. Pannier, S. Veit, A. Godt, G. Jeschke, H. W. Spiess, J. Magn. Reson. 2000, 142, 331-340.
C. E. Tait, S. Stoll, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 18470-18485.
L. Fábregas Ibáñez, G. Jeschke, S. Stoll, Magn. Reson. 2020, 1, 209-224.
G. Jeschke, Protein Sci. 2018, 27, 76-85.