Oncogenic and RASopathy-associated K-RAS mutations relieve membrane-dependent occlusion of the effector-binding site
Notice bibliographique
Résumé
K-RAS4B (Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog 4B) is a prenylated, membrane-associated GTPase protein that is a critical switch for the propagation of growth factor signaling pathways to diverse effector proteins, including rapidly accelerated fibrosarcoma (RAF) kinases and RAS-related protein guanine nucleotide dissociation stimulator (RALGDS) proteins. Gain-of-function KRAS mutations occur frequently in human cancers and predict poor clinical outcome, whereas germ-line mutations are associated with developmental syndromes. However, it is not known how these mutations affect K-RAS association with biological membranes or whether this impacts signal transduction. Here, we used solution NMR studies of K-RAS4B tethered to nanodiscs to investigate lipid bilayer-anchored K-RAS4B and its interactions with effector protein RAS-binding domains (RBDs). Unexpectedly, we found that the effector-binding region of activated K-RAS4B is occluded by interaction with the membrane in one of the NMR-observable, and thus highly populated, conformational states. Binding of the RAF isoform ARAF and RALGDS RBDs induced marked reorientation of K-RAS4B from the occluded state to RBD-specific effector-bound states. Importantly, we found that two Noonan syndrome-associated mutations, K5N and D153V, which do not affect the GTPase cycle, relieve the occluded orientation by directly altering the electrostatics of two membrane interaction surfaces. Similarly, the most frequent KRAS oncogenic mutation G12D also drives K-RAS4B toward an exposed configuration. Further, the D153V and G12D mutations increase the rate of association of ARAF-RBD with lipid bilayer-tethered K-RAS4B. We revealed a mechanism of K-RAS4B autoinhibition by membrane sequestration of its effector-binding site, which can be disrupted by disease-associated mutations. Stabilizing the autoinhibitory interactions between K-RAS4B and the membrane could be an attractive target for anticancer drug discovery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».