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- EMDB-34075: Cryo-EM Structure of FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34075
タイトルCryo-EM Structure of FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex
マップデータ
試料
  • 複合体: 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex
    • タンパク質・ペプチド: Klotho
    • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor 23
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 20 of Fibroblast growth factor receptor 1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: COPPER (II) ION
キーワードFGF hormones / FGF Receptor / Klotho Co-Receptor / Heparan Sulfate Glycosaminoglycans / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


type 1 fibroblast growth factor receptor binding / FGFRL1 modulation of FGFR1 signaling / norepinephrine biosynthetic process / positive regulation of vitamin D 24-hydroxylase activity / beta-glucuronidase / negative regulation of hormone secretion / beta-glucuronidase activity / FGFR1c and Klotho ligand binding and activation / regulation of phosphate transport / positive regulation of MAPKKK cascade by fibroblast growth factor receptor signaling pathway ...type 1 fibroblast growth factor receptor binding / FGFRL1 modulation of FGFR1 signaling / norepinephrine biosynthetic process / positive regulation of vitamin D 24-hydroxylase activity / beta-glucuronidase / negative regulation of hormone secretion / beta-glucuronidase activity / FGFR1c and Klotho ligand binding and activation / regulation of phosphate transport / positive regulation of MAPKKK cascade by fibroblast growth factor receptor signaling pathway / intracellular phosphate ion homeostasis / vitamin D catabolic process / response to sodium phosphate / phosphate ion homeostasis / negative regulation of bone mineralization / Signaling by activated point mutants of FGFR3 / FGFR3c ligand binding and activation / Phospholipase C-mediated cascade; FGFR3 / fibroblast growth factor receptor binding / cellular response to vitamin D / FGFR2c ligand binding and activation / Activated point mutants of FGFR2 / vitamin D binding / Phospholipase C-mediated cascade; FGFR2 / FGFR4 ligand binding and activation / energy reserve metabolic process / Phospholipase C-mediated cascade; FGFR4 / Signaling by activated point mutants of FGFR1 / FGFR1c ligand binding and activation / Downstream signaling of activated FGFR1 / Phospholipase C-mediated cascade: FGFR1 / response to vitamin D / cellular response to leptin stimulus / cellular response to interleukin-6 / negative regulation of systemic arterial blood pressure / response to angiotensin / cellular response to parathyroid hormone stimulus / PI-3K cascade:FGFR3 / beta-glucosidase activity / fibroblast growth factor binding / PI-3K cascade:FGFR2 / PI-3K cascade:FGFR4 / PI-3K cascade:FGFR1 / response to magnesium ion / PI3K Cascade / negative regulation of osteoblast differentiation / fibroblast growth factor receptor signaling pathway / calcium ion homeostasis / positive regulation of bone mineralization / SHC-mediated cascade:FGFR3 / SHC-mediated cascade:FGFR2 / SHC-mediated cascade:FGFR4 / SHC-mediated cascade:FGFR1 / FRS-mediated FGFR3 signaling / FRS-mediated FGFR2 signaling / FRS-mediated FGFR4 signaling / Signaling by FGFR3 in disease / regulation of cell migration / FRS-mediated FGFR1 signaling / Signaling by FGFR2 in disease / ERK1 and ERK2 cascade / Signaling by FGFR1 in disease / response to activity / determination of adult lifespan / Negative regulation of FGFR3 signaling / Negative regulation of FGFR2 signaling / Negative regulation of FGFR4 signaling / animal organ morphogenesis / Negative regulation of FGFR1 signaling / Post-translational protein phosphorylation / growth factor activity / hormone activity / receptor protein-tyrosine kinase / Golgi lumen / Constitutive Signaling by Aberrant PI3K in Cancer / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / PIP3 activates AKT signaling / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / RAF/MAP kinase cascade / carbohydrate metabolic process / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / cell differentiation / positive regulation of protein phosphorylation / apical plasma membrane / endoplasmic reticulum lumen / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / positive regulation of DNA-templated transcription / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Fibroblast growth factor family / Fibroblast growth factor / Acidic and basic fibroblast growth factor family. / Glycosyl hydrolases family 1, N-terminal conserved site / Glycosyl hydrolases family 1 N-terminal signature. / Cytokine IL1/FGF / Glycosyl hydrolase family 1 / Glycoside hydrolase family 1 / Glycoside hydrolase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Isoform 20 of Fibroblast growth factor receptor 1 / Fibroblast growth factor 23 / Klotho
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.74 Å
データ登録者Mohammadi M / Chen L
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)OJQD2022007 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Structural basis for FGF hormone signalling.
著者: Lingfeng Chen / Lili Fu / Jingchuan Sun / Zhiqiang Huang / Mingzhen Fang / Allen Zinkle / Xin Liu / Junliang Lu / Zixiang Pan / Yang Wang / Guang Liang / Xiaokun Li / Gaozhi Chen / Moosa Mohammadi /
要旨: α/βKlotho coreceptors simultaneously engage fibroblast growth factor (FGF) hormones (FGF19, FGF21 and FGF23) and their cognate cell-surface FGF receptors (FGFR1-4) thereby stabilizing the endocrine ...α/βKlotho coreceptors simultaneously engage fibroblast growth factor (FGF) hormones (FGF19, FGF21 and FGF23) and their cognate cell-surface FGF receptors (FGFR1-4) thereby stabilizing the endocrine FGF-FGFR complex. However, these hormones still require heparan sulfate (HS) proteoglycan as an additional coreceptor to induce FGFR dimerization/activation and hence elicit their essential metabolic activities. To reveal the molecular mechanism underpinning the coreceptor role of HS, we solved cryo-electron microscopy structures of three distinct 1:2:1:1 FGF23-FGFR-αKlotho-HS quaternary complexes featuring the 'c' splice isoforms of FGFR1 (FGFR1c), FGFR3 (FGFR3c) or FGFR4 as the receptor component. These structures, supported by cell-based receptor complementation and heterodimerization experiments, reveal that a single HS chain enables FGF23 and its primary FGFR within a 1:1:1 FGF23-FGFR-αKlotho ternary complex to jointly recruit a lone secondary FGFR molecule leading to asymmetric receptor dimerization and activation. However, αKlotho does not directly participate in recruiting the secondary receptor/dimerization. We also show that the asymmetric mode of receptor dimerization is applicable to paracrine FGFs that signal solely in an HS-dependent fashion. Our structural and biochemical data overturn the current symmetric FGFR dimerization paradigm and provide blueprints for rational discovery of modulators of FGF signalling as therapeutics for human metabolic diseases and cancer.
履歴
登録2022年8月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年4月19日-
マップ公開2023年4月19日-
更新2023年7月5日-
現状2023年7月5日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34075.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_34075.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.096 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.6
最小 - 最大-5.1450195 - 8.211726000000001
平均 (標準偏差)0.003127821 (±0.16979168)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 280.576 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_34075_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_34075_half_map_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_34075_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex

全体名称: 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex
要素
  • 複合体: 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex
    • タンパク質・ペプチド: Klotho
    • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor 23
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 20 of Fibroblast growth factor receptor 1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: COPPER (II) ION

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超分子 #1: 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex

超分子名称: 1:2:1:1 FGF23-FGFR1c-aKlotho-HS Quaternary Complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Klotho

分子名称: Klotho / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Klotho co-receptor / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: beta-glucuronidase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 109.164797 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: EPGDGAQTWA RFSRPPAPEA AGLFQGTFPD GFLWAVGSAA YQTEGGWQQH GKGASIWDTF THHPLAPPGD SRNASLPLGA PSPLQPATG DVASDSYNNV FRDTEALREL GVTHYRFSIS WARVLPNGSA GVPNREGLRY YRRLLERLRE LGVQPVVTLY H WDLPQRLQ ...文字列:
EPGDGAQTWA RFSRPPAPEA AGLFQGTFPD GFLWAVGSAA YQTEGGWQQH GKGASIWDTF THHPLAPPGD SRNASLPLGA PSPLQPATG DVASDSYNNV FRDTEALREL GVTHYRFSIS WARVLPNGSA GVPNREGLRY YRRLLERLRE LGVQPVVTLY H WDLPQRLQ DAYGGWANRA LADHFRDYAE LCFRHFGGQV KYWITIDNPY VVAWHGYATG RLAPGIRGSP RLGYLVAHNL LL AHAKVWH LYNTSFRPTQ GGQVSIALSS HWINPRRMTD HSIKECQKSL DFVLGWFAKP VFIDGDYPES MKNNLSSILP DFT ESEKKF IKGTADFFAL CFGPTLSFQL LDPHMKFRQL ESPNLRQLLS WIDLEFNHPQ IFIVENGWFV SGTTKRDDAK YMYY LKKFI METLKAIKLD GVDVIGYTAW SLMDGFEWHR GYSIRRGLFY VDFLSQDKML LPKSSALFYQ KLIEKNGFPP LPENQ PLEG TFPCDFAWGV VDNYIQVDTT LSQFTDLNVY LWDVHHSKRL IKVDGVVTKK RKSYCVDFAA IQPQIALLQE MHVTHF RFS LDWALILPLG NQSQVNHTIL QYYRCMASEL VRVNITPVVA LWQPMAPNQG LPRLLARQGA WENPYTALAF AEYARLC FQ ELGHHVKLWI TMNEPYTRNM TYSAGHNLLK AHALAWHVYN EKFRHAQNGK ISIALQADWI EPACPFSQKD KEVAERVL E FDIGWLAEPI FGSGDYPWVM RDWLNQRNNF LLPYFTEDEK KLIQGTFDFL ALSHYTTILV DSEKEDPIKY NDYLEVQEM TDITWLNSPS QVAVVPWGLR KVLNWLKFKY GDLPMYIISN GIDDGLHAED DQLRVYYMQN YINEALKAHI LDGINLCGYF AYSFNDRTA PRFGLYRYAA DQFEPKASMK HYRKIIDSNG FPGPETLERF CPEEFTVCTE CSFFHTRKS

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分子 #2: Fibroblast growth factor 23

分子名称: Fibroblast growth factor 23 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 詳細: FGF23 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 30.367006 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHSSG LVPRGSGMKE TAAAKFERQH MDSPDLGTDD DDKAMGYPNA SPLLGSSWGG LIHLYTATAR NSYHLQIHKN GHVDGAPHQ TIYSALMIRS EDAGFVVITG VMSRRYLCMD FRGNIFGSHY FDPENCRFQH QTLENGYDVY HSPQYHFLVS L GRAKRAFL ...文字列:
MHHHHHHSSG LVPRGSGMKE TAAAKFERQH MDSPDLGTDD DDKAMGYPNA SPLLGSSWGG LIHLYTATAR NSYHLQIHKN GHVDGAPHQ TIYSALMIRS EDAGFVVITG VMSRRYLCMD FRGNIFGSHY FDPENCRFQH QTLENGYDVY HSPQYHFLVS L GRAKRAFL PGMNPPPYSQ FLSRRNEIPL IHFNTPIPRQ HTQSAEDDSE RDPLNVLKPR ARMTPAPASC SQELPSAEDN SP MASDPLG VVRGGRVNTH AGGTGPEGCR PFAKFI

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分子 #3: Isoform 20 of Fibroblast growth factor receptor 1

分子名称: Isoform 20 of Fibroblast growth factor receptor 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: receptor protein-tyrosine kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 26.373006 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: DNTKPNRMPV APYWTSPEKM EKKLHAVPAA KTVKFKCPSS GTPNPTLRWL KNGKEFKPDH RIGGYKVRYA TWSIIMDSVV PSDKGNYTC IVENEYGSIN HTYQLDVVER SPHRPILQAG LPANKTVALG SNVEFMCKVY SDPQPHIQWL KHIEVNGSKI G PDNLPYVQ ...文字列:
DNTKPNRMPV APYWTSPEKM EKKLHAVPAA KTVKFKCPSS GTPNPTLRWL KNGKEFKPDH RIGGYKVRYA TWSIIMDSVV PSDKGNYTC IVENEYGSIN HTYQLDVVER SPHRPILQAG LPANKTVALG SNVEFMCKVY SDPQPHIQWL KHIEVNGSKI G PDNLPYVQ ILKTAGVNTT DKEMEVLHLR NVSFEDAGEY TCLAGNSIGL SHHSAWLTVL EALEERPGTK HHHHHH

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #6: COPPER (II) ION

分子名称: COPPER (II) ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: CU
分子量理論値: 63.546 Da
Chemical component information

ChemComp-CU:
COPPER (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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.37 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5w21

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1497967
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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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://pdbjlvh1.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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