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- EMDB-15679: Cryo-EM structure for a 3:3 complex between mouse leptin and the ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-15679
タイトルCryo-EM structure for a 3:3 complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain (local refinement)
マップデータSharpened cryo-EM map following non-uniform refinement
試料
  • 複合体: Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the mouse Lep-R extracellular region
    • タンパク質・ペプチド: Leptin
    • タンパク質・ペプチド: Leptin receptor
  • リガンド: NICKEL (II) ION
キーワードleptin / LEP-R / obesity / metabolism / energy balance / CYTOKINE
機能・相同性
機能・相同性情報


Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / regulation of lipoprotein lipid oxidation / cellular response to L-ascorbic acid / positive regulation of fat cell apoptotic process / negative regulation of glutamine transport / leptin receptor activity / regulation of transport / negative regulation of appetite by leptin-mediated signaling pathway / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / negative regulation of glucagon secretion ...Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / regulation of lipoprotein lipid oxidation / cellular response to L-ascorbic acid / positive regulation of fat cell apoptotic process / negative regulation of glutamine transport / leptin receptor activity / regulation of transport / negative regulation of appetite by leptin-mediated signaling pathway / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / negative regulation of glucagon secretion / regulation of endothelial cell proliferation / regulation of natural killer cell mediated cytotoxicity / regulation of natural killer cell proliferation / leptin receptor binding / regulation of bone remodeling / positive regulation of luteinizing hormone secretion / bone growth / regulation of natural killer cell activation / glycerol biosynthetic process / regulation of steroid biosynthetic process / elastin metabolic process / leptin-mediated signaling pathway / positive regulation of follicle-stimulating hormone secretion / positive regulation of monoatomic ion transport / regulation of intestinal cholesterol absorption / positive regulation of hepatic stellate cell activation / regulation of brown fat cell differentiation / positive regulation of peroxisome proliferator activated receptor signaling pathway / regulation of nitric-oxide synthase activity / adult feeding behavior / activation of protein kinase C activity / bone mineralization involved in bone maturation / regulation of lipid biosynthetic process / response to leptin / regulation of feeding behavior / sexual reproduction / negative regulation of cartilage development / ovulation from ovarian follicle / negative regulation of D-glucose import / negative regulation of appetite / positive regulation of developmental growth / energy reserve metabolic process / leukocyte tethering or rolling / bile acid metabolic process / cellular response to leptin stimulus / prostaglandin secretion / cardiac muscle hypertrophy / regulation of protein localization to nucleus / hormone metabolic process / intestinal absorption / positive regulation of p38MAPK cascade / regulation of fat cell differentiation / insulin secretion / regulation of metabolic process / eating behavior / aorta development / negative regulation of vasoconstriction / regulation of gluconeogenesis / response to vitamin E / glycogen metabolic process / peptide hormone receptor binding / fatty acid beta-oxidation / regulation of cytokine production involved in inflammatory response / central nervous system neuron development / response to dietary excess / negative regulation of lipid storage / T cell differentiation / positive regulation of TOR signaling / regulation of angiogenesis / cell surface receptor signaling pathway via JAK-STAT / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / adipose tissue development / negative regulation of gluconeogenesis / phagocytosis / glial cell proliferation / energy homeostasis / cellular response to retinoic acid / positive regulation of T cell proliferation / positive regulation of interleukin-12 production / negative regulation of autophagy / regulation of insulin secretion / cholesterol metabolic process / female pregnancy / placenta development / response to activity / gluconeogenesis / positive regulation of interleukin-8 production / determination of adult lifespan / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / response to insulin / hormone activity / regulation of blood pressure / positive regulation of interleukin-6 production / lipid metabolic process / positive regulation of protein import into nucleus / circadian rhythm / cellular response to insulin stimulus / glucose metabolic process / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / positive regulation of tumor necrosis factor production
類似検索 - 分子機能
Leptin / Leptin / Leptin receptor, immunoglobulin-like domain / Obesity receptor immunoglobulin like domain / Short hematopoietin receptor, family 1, conserved site / Immunoglobulin C2-set-like, ligand-binding / Ig-like C2-type domain / Long hematopoietin receptor, Gp130 family 2, conserved site / Long hematopoietin receptor, gp130 family signature. / Four-helical cytokine-like, core ...Leptin / Leptin / Leptin receptor, immunoglobulin-like domain / Obesity receptor immunoglobulin like domain / Short hematopoietin receptor, family 1, conserved site / Immunoglobulin C2-set-like, ligand-binding / Ig-like C2-type domain / Long hematopoietin receptor, Gp130 family 2, conserved site / Long hematopoietin receptor, gp130 family signature. / Four-helical cytokine-like, core / Fibronectin type III domain / Fibronectin type 3 domain / Fibronectin type-III domain profile. / Fibronectin type III / Fibronectin type III superfamily / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Leptin / Leptin receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.42 Å
データ登録者Verstraete K / Savvides SN / Verschueren KG / Tsirigotaki A
資金援助 ベルギー, 1件
OrganizationGrant number国
Research Foundation - Flanders (FWO)G0G0619N ベルギー
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Mechanism of receptor assembly via the pleiotropic adipokine Leptin.
著者: Alexandra Tsirigotaki / Ann Dansercoer / Koen H G Verschueren / Iva Marković / Christoph Pollmann / Maximillian Hafer / Jan Felix / Catherine Birck / Wouter Van Putte / Dominiek Catteeuw / ...著者: Alexandra Tsirigotaki / Ann Dansercoer / Koen H G Verschueren / Iva Marković / Christoph Pollmann / Maximillian Hafer / Jan Felix / Catherine Birck / Wouter Van Putte / Dominiek Catteeuw / Jan Tavernier / J Fernando Bazan / Jacob Piehler / Savvas N Savvides / Kenneth Verstraete /
要旨: The adipokine Leptin activates its receptor LEP-R in the hypothalamus to regulate body weight and exerts additional pleiotropic functions in immunity, fertility and cancer. However, the structure and ...The adipokine Leptin activates its receptor LEP-R in the hypothalamus to regulate body weight and exerts additional pleiotropic functions in immunity, fertility and cancer. However, the structure and mechanism of Leptin-mediated LEP-R assemblies has remained unclear. Intriguingly, the signaling-competent isoform of LEP-R is only lowly abundant amid several inactive short LEP-R isoforms contributing to a mechanistic conundrum. Here we show by X-ray crystallography and cryo-EM that, in contrast to long-standing paradigms, Leptin induces type I cytokine receptor assemblies featuring 3:3 stoichiometry and demonstrate such Leptin-induced trimerization of LEP-R on living cells via single-molecule microscopy. In mediating these assemblies, Leptin undergoes drastic restructuring that activates its site III for binding to the Ig domain of an adjacent LEP-R. These interactions are abolished by mutations linked to obesity. Collectively, our study provides the structural and mechanistic framework for how evolutionarily conserved Leptin:LEP-R assemblies with 3:3 stoichiometry can engage distinct LEP-R isoforms to achieve signaling.
履歴
登録2022年8月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年4月5日-
マップ公開2023年4月5日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_15679.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_15679.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 42.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened cryo-EM map following non-uniform refinement
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.66 Å/pix.
x 224 pix.
= 371.392 Å		1.66 Å/pix.
x 224 pix.
= 371.392 Å		1.66 Å/pix.
x 224 pix.
= 371.392 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.658 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.256
最小 - 最大-0.39215273 - 1.7325076
平均 (標準偏差)0.00034647272 (±0.027769228)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ224224224
Spacing224224224
セルA=B=C: 371.392 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_15679_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Non-sharpened cryo-EM map following non-uniform refinement

ファイルemd_15679_additional_1.map
注釈Non-sharpened cryo-EM map following non-uniform refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_15679_half_map_1.map
注釈Half map A
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map B

ファイルemd_15679_half_map_2.map
注釈Half map B
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the...

全体名称: Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the mouse Lep-R extracellular region
要素
  • 複合体: Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the mouse Lep-R extracellular region
    • タンパク質・ペプチド: Leptin
    • タンパク質・ペプチド: Leptin receptor
  • リガンド: NICKEL (II) ION

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超分子 #1: Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the...

超分子名称: Stucture of mouse leptin in complex with a trimerized form of the mouse Lep-R extracellular region
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: The mLEP-R ectodomain was C-terminally fused to a trimeric GCN4 isoleucine zipper tag and secreted from HEK93 FreeStyle cells and complexed with refolded mouse leptin produced in E.coli.
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 444 KDa

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分子 #1: Leptin

分子名称: Leptin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Mouse leptin was produced with an N-terminal His-tag and refolded from inclusion bodies produced in E. coli
コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 18.873283 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MGSSHHHHHH PGGPGSENLY FQGGSTGGVP IQKVQDDTKT LIKTIVTRIN DISHTQSVSA KQRVTGLDFI PGLHPILSLS KMDQTLAVY QQVLTSLPSQ NVLQIANDLE NLRDLLHLLA FSKSCSLPQT SGLQKPESLD GVLEASLYST EVVALSRLQG S LQDILQQL DVSPEC

UniProtKB: Leptin

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分子 #2: Leptin receptor

分子名称: Leptin receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: The mLEP-R ectodomain was C-terminally fused to a trimeric GCN4 isoleucine zipper tag and secreted from HEK93 FreeStyle cells and complexed with refolded mouse leptin produced in E.coli.
コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 97.479391 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: LNLAYPISPW KFKLFCGPPN TTDDSFLSPA GAPNNASALK GASEAIVEAK FNSSGIYVPE LSKTVFHCCF GNEQGQNCSA LTDNTEGKT LASVVKASVF RQLGVNWDIE CWMKGDLTLF ICHMEPLPKN PFKNYDSKVH LLYDLPEVID DSPLPPLKDS F QTVQCNCS ...文字列:
LNLAYPISPW KFKLFCGPPN TTDDSFLSPA GAPNNASALK GASEAIVEAK FNSSGIYVPE LSKTVFHCCF GNEQGQNCSA LTDNTEGKT LASVVKASVF RQLGVNWDIE CWMKGDLTLF ICHMEPLPKN PFKNYDSKVH LLYDLPEVID DSPLPPLKDS F QTVQCNCS LRGCECHVPV PRAKLNYALL MYLEITSAGV SFQSPLMSLQ PMLVVKPDPP LGLHMEVTDD GNLKISWDSQ TM APFPLQY QVKYLENSTI VREAAEIVSA TSLLVDSVLP GSSYEVQVRS KRLDGSGVWS DWSSPQVFTT QDVVYFPPKI LTS VGSNAS FHCIYKNENQ IISSKQIVWW RNLAEKIPEI QYSIVSDRVS KVTFSNLKAT RPRGKFTYDA VYCCNEQACH HRYA ELYVI DVNINISCET DGYLTKMTCR WSPSTIQSLV GSTVQLRYHR RSLYCPDSPS IHPTSEPKNC VLQRDGFYEC VFQPI FLLS GYTMWIRINH SLGSLDSPPT CVLPDSVVKP LPPSNVKAEI TVNTGLLKVS WEKPVFPENN LQFQIRYGLS GKEIQW KTH EVFDAKSKSA SLLVSDLCAV YVVQVRCRRL DGLGYWSNWS SPAYTLVMDV KVPMRGPEFW RKMDGDVTKK ERNVTLL WK PLTKNDSLCS VRRYVVKHRT AHNGTWSEDV GNRTNLTFLW TEPAHTVTVL AVNSLGASLV NFNLTFSWPM SKVSAVES L SAYPLSSSCV ILSWTLSPDD YSLLYLVIEW KILNEDDGMK WLRIPSNVKK FYIHDNFIPI EKYQFSLYPV FMEGVGKPK IINGFTKDAI DKQQNDAGST GGSGGSGGSG GSGGSRMKQI EDKIEEILSK IYHIENEIAR IKKLIGER

UniProtKB: Leptin receptor

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分子 #3: NICKEL (II) ION

分子名称: NICKEL (II) ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: NI
分子量理論値: 58.693 Da
Chemical component information

ChemComp-NI:
NICKEL (II) ION

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
150.0 mMNaClsodium chloride

詳細: 20 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.4
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 99 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: LEICA EM GP
詳細This sample was monodisperse.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 13230 / 平均電子線量: 45.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: OTHER / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 105000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 141157
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7z3r


詳細: Crystal structure for mouse leptin in complex with the IgCRH2-fragment of mLEP-R
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.42 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.1) / ソフトウェア - 詳細: Local refinement
詳細: The final map was obtained via local refinement in cryoSPARC using a mask around the mouse leptin:LEP-R core region of the trimeric complex
使用した粒子像数: 54708
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.1)
最終 3次元分類クラス数: 5 / 平均メンバー数/クラス: 28233 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.1) / ソフトウェア - 詳細: Ab initio 3D classification
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7z3r


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8avd:
Cryo-EM structure for a 3:3 complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain (local refinement)

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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