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- EMDB-34082: Cryo-EM Structure of FGF23-FGFR3c-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-34082
タイトルCryo-EM Structure of FGF23-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex
マップデータ
試料
  • 複合体: 1:2:1:1 FGF23-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex
    • 複合体: aKlotho,FGFR3
      • タンパク質・ペプチド: Klotho
      • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor receptor 3
    • 複合体: FGF23
      • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor 23
  • 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


fibroblast growth factor receptor apoptotic signaling pathway / t(4;14) translocations of FGFR3 / negative regulation of developmental growth / Signaling by FGFR3 fusions in cancer / type 1 fibroblast growth factor receptor binding / bone maturation / FGFRL1 modulation of FGFR1 signaling / norepinephrine biosynthetic process / positive regulation of vitamin D 24-hydroxylase activity / beta-glucuronidase ...fibroblast growth factor receptor apoptotic signaling pathway / t(4;14) translocations of FGFR3 / negative regulation of developmental growth / Signaling by FGFR3 fusions in cancer / type 1 fibroblast growth factor receptor binding / bone maturation / FGFRL1 modulation of FGFR1 signaling / norepinephrine biosynthetic process / positive regulation of vitamin D 24-hydroxylase activity / beta-glucuronidase / chondrocyte proliferation / 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 / endochondral bone growth / intracellular phosphate ion homeostasis / vitamin D catabolic process / FGFR3b ligand binding and activation / 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 / fibroblast growth factor receptor activity / Phospholipase C-mediated cascade; FGFR4 / endochondral ossification / Signaling by activated point mutants of FGFR1 / FGFR1c ligand binding and activation / Downstream signaling of activated FGFR1 / Phospholipase C-mediated cascade: FGFR1 / positive regulation of phospholipase activity / response to vitamin D / cellular response to leptin stimulus / cellular response to interleukin-6 / negative regulation of systemic arterial blood pressure / response to angiotensin / bone morphogenesis / cellular response to parathyroid hormone stimulus / PI-3K cascade:FGFR3 / beta-glucosidase activity / fibroblast growth factor binding / PI-3K cascade:FGFR2 / bone mineralization / PI-3K cascade:FGFR4 / PI-3K cascade:FGFR1 / cell surface receptor signaling pathway via JAK-STAT / response to magnesium ion / PI3K Cascade / negative regulation of osteoblast differentiation / fibroblast growth factor receptor signaling pathway / calcium ion homeostasis / chondrocyte differentiation / 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 / positive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT protein / transport vesicle / FRS-mediated FGFR2 signaling / FRS-mediated FGFR4 signaling / regulation of cell migration / Signaling by FGFR3 in disease / FRS-mediated FGFR1 signaling / Signaling by FGFR2 in disease / ERK1 and ERK2 cascade / Signaling by FGFR1 in disease / response to activity / skeletal system development / 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) / MAPK cascade / PIP3 activates AKT signaling / cell-cell signaling / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / RAF/MAP kinase cascade / protein tyrosine kinase activity
類似検索 - 分子機能
Fibroblast growth factor receptor 3 transmembrane domain / Fibroblast growth factor family / Fibroblast growth factor / Acidic and basic fibroblast growth factor family. / Fibroblast growth factor receptor 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 ...Fibroblast growth factor receptor 3 transmembrane domain / Fibroblast growth factor family / Fibroblast growth factor / Acidic and basic fibroblast growth factor family. / Fibroblast growth factor receptor 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 / Immunoglobulin domain / Immunoglobulin I-set / Immunoglobulin I-set domain / Immunoglobulin subtype 2 / Immunoglobulin C-2 Type / Tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Tyrosine kinase, catalytic domain / Tyrosine protein kinases specific active-site signature. / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Tyrosine-protein kinase, active site / Protein tyrosine and serine/threonine kinase / Serine-threonine/tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Glycoside hydrolase superfamily / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Immunoglobulin-like fold / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Fibroblast growth factor receptor 3 / 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: 3.2 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13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_34082.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_34082.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: 1.048 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.45
最小 - 最大-2.8368218 - 5.1704645
平均 (標準偏差)0.008612151 (±0.11286966)
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: 268.288 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_34082_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: #2

ファイルemd_34082_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: #1

ファイルemd_34082_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-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex

全体名称: 1:2:1:1 FGF23-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex
要素
  • 複合体: 1:2:1:1 FGF23-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex
    • 複合体: aKlotho,FGFR3
      • タンパク質・ペプチド: Klotho
      • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor receptor 3
    • 複合体: FGF23
      • タンパク質・ペプチド: Fibroblast growth factor 23
  • 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-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex

超分子名称: 1:2:1:1 FGF23-FGFR3c-aKlotho-HS Quaternary Complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: aKlotho,FGFR3

超分子名称: aKlotho,FGFR3 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: FGF23

超分子名称: FGF23 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #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 / 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: 108.404914 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 CSF

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分子 #2: Fibroblast growth factor receptor 3

分子名称: Fibroblast growth factor receptor 3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 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: 23.358441 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: TGAPYWTRPE RMDKKLLAVP AANTVRFRCP AAGNPTPSIS WLKNGREFRG EHRIGGIKLR HQQWSLVMES VVPSDRGNYT CVVENKFGS IRQTYTLDVL ERSPHRPILQ AGLPANQTAV LGSDVEFHCK VYSDAQPHIQ WLKHVEVNGS KVGPDGTPYV T VLKTAGAN ...文字列:
TGAPYWTRPE RMDKKLLAVP AANTVRFRCP AAGNPTPSIS WLKNGREFRG EHRIGGIKLR HQQWSLVMES VVPSDRGNYT CVVENKFGS IRQTYTLDVL ERSPHRPILQ AGLPANQTAV LGSDVEFHCK VYSDAQPHIQ WLKHVEVNGS KVGPDGTPYV T VLKTAGAN TTDKELEVLS LHNVTFEDAG EYTCLAGNSI GFSHHSAWLV VLP

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分子 #3: Fibroblast growth factor 23

分子名称: Fibroblast growth factor 23 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 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: 20.450064 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
YPNASPLLGS SWGGLIHLYT ATARNSYHLQ IHKNGHVDGA PHQTIYSALM IRSEDAGFVV ITGVMSRRYL CMDFRGNIFG SHYFDPENC RFQHQTLENG YDVYHSPQYH FLVSLGRAKR AFLPGMNPPP YSQFLSRRNE IPLIHFNTPI PRQHTQSAED D SERDPLNV LKPRARMTPA P

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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 TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 BASE (4k x 4k)
平均電子線量: 72.44 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: BRIGHT FIELD
最大 デフォーカス（公称値）: 2.8000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 291540
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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