Capturing the catalytic intermediates of parkin ubiquitination
Notice bibliographique
Résumé
Parkin is an E3 ubiquitin ligase implicated in early-onset forms of Parkinson's disease. It catalyzes a transthiolation reaction by accepting ubiquitin (Ub) from an E2 conjugating enzyme, forming a short-lived thioester intermediate, and transfers Ub to mitochondrial membrane substrates to signal mitophagy. A major impediment to the development of Parkinsonism therapeutics is the lack of structural and mechanistic detail for the essential, short-lived transthiolation intermediate. It is not known how Ub is recognized by the catalytic Rcat domain in parkin that enables Ub transfer from an E2~Ub conjugate to the catalytic site and the structure of the transthiolation complex is undetermined. Here, we capture the catalytic intermediate for the Rcat domain of parkin in complex with ubiquitin (Rcat-Ub) and determine its structure using NMR-based chemical shift perturbation experiments. We show that a previously unidentified α-helical region near the Rcat domain is unmasked as a recognition motif for Ub and guides the C-terminus of Ub toward the parkin catalytic site. Further, we apply a combination of guided AlphaFold modeling, chemical cross-linking, and single turnover assays to establish and validate a model of full-length parkin in complex with UbcH7, its donor Ub, and phosphoubiquitin, trapped in the process of transthiolation. Identification of this catalytic intermediate and orientation of Ub with respect to the Rcat domain provides important structural insights into Ub transfer by this E3 ligase and explains how the previously enigmatic Parkinson's pathogenic mutation T415N alters parkin activity.
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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 | 0,001 |
| 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 ».