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- PDB-8avb: Cryo-EM structure for mouse leptin in complex with the mouse LEP-... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8avb
タイトルCryo-EM structure for mouse leptin in complex with the mouse LEP-R ectodomain (1:2 mLEP:mLEPR model).
要素
  • Leptin
  • Leptin receptor
キーワードCYTOKINE / leptin / LEP-R / obesity / metabolism / energy balance
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 / elastin metabolic process / leptin-mediated signaling pathway / positive regulation of follicle-stimulating hormone secretion / regulation of steroid biosynthetic process / 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 / response to leptin / adult feeding behavior / activation of protein kinase C activity / bone mineralization involved in bone maturation / regulation of lipid biosynthetic process / negative regulation of cartilage development / sexual reproduction / regulation of feeding behavior / ovulation from ovarian follicle / negative regulation of D-glucose import / negative regulation of appetite / positive regulation of developmental growth / leukocyte tethering or rolling / energy reserve metabolic process / bile acid metabolic process / cellular response to leptin stimulus / prostaglandin secretion / cardiac muscle hypertrophy / regulation of protein localization to nucleus / hormone metabolic process / positive regulation of p38MAPK cascade / intestinal absorption / regulation of fat cell differentiation / insulin secretion / aorta development / regulation of metabolic process / eating behavior / negative regulation of vasoconstriction / regulation of gluconeogenesis / glycogen metabolic process / peptide hormone receptor binding / response to vitamin E / 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 / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / regulation of angiogenesis / cell surface receptor signaling pathway via JAK-STAT / 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 / regulation of insulin secretion / negative regulation of autophagy / cholesterol metabolic process / female pregnancy / response to activity / gluconeogenesis / positive regulation of interleukin-8 production / determination of adult lifespan / response to insulin / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / placenta development / hormone activity / regulation of blood pressure / lipid metabolic process / positive regulation of interleukin-6 production / 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)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.43 Å
データ登録者Verstraete, K. / Savvides, S.N. / Verschueren, K.G. / Tsirigotaki, A.
資金援助 ベルギー, 1件
組織認可番号国
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日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年4月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月26日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22023年5月24日Group: Structure summary / カテゴリ: struct / Item: _struct.title
改定 1.32023年7月26日Group: Other / カテゴリ: pdbx_database_status / Item: _pdbx_database_status.pdb_format_compatible
改定 1.42024年10月16日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Leptin
B: Leptin receptor
F: Leptin receptor


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)204,5973
ポリマ－204,5973
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: light scattering, SEC-MALLS experiments show that mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain form a higher-order complex in a concentration-dependent and reversible manner. At 5 mg/mL (40 ...根拠: light scattering, SEC-MALLS experiments show that mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain form a higher-order complex in a concentration-dependent and reversible manner. At 5 mg/mL (40 micromolar) the leptin:LEP-R complex elutes as complex with an apparent protein molecular weight of 229 kDa, which would correspond to a 2:2 stoichiometry.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Leptin / Obesity factor


分子量: 16434.676 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Mouse leptin was expressed with an N-terminal His-tag. Before complex formation with the mouse LEP-R ecotodomain, the His-tag was removed with TEV protease
由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Lep, Ob / プラスミド: pET15b / 詳細 (発現宿主): pET15b_His_TEV_mLEP / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P41160
#2: タンパク質 Leptin receptor / LEP-R / B219 / OB receptor / OB-R


分子量: 94081.344 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: The N-terminally His-tagged LEP-R ecotomain was secreted from HEK293 FreeStyle cells. The N-terminal His-tag was not removed before complex formation with refolded mouse leptin.
由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Lepr, Db, Obr / プラスミド: pCAGGS / 詳細 (発現宿主): pCAGGS_ss_His_Casp_mLepR / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / Variant (発現宿主): FreeStyle / 参照: UniProt: P48356
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.
タイプ: COMPLEX
詳細: The mouse leptin:LEP-R complex was isolated from the excess of mouse leptin via size-exclusion chromatography. The elution peak corresponding to the leptin:LEP-R was concentrated to 5 mg/mL, ...詳細: The mouse leptin:LEP-R complex was isolated from the excess of mouse leptin via size-exclusion chromatography. The elution peak corresponding to the leptin:LEP-R was concentrated to 5 mg/mL, aliquoted and flash frozen into liquid nitrogen. Just before plunge freezing the sample was diluted to 0.2 mg/mL.
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.230 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 株: Freestyle / プラスミド: pCAGGS
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMHepesC8H18N2O4S1
試料濃度: 0.2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The mouse leptin:LEP-R complex was isolated from the excess of mouse leptin via size-exclusion chromatography. The elution peak corresponding to the leptin:LEP-R was concentrated to 5 mg/mL, ...詳細: The mouse leptin:LEP-R complex was isolated from the excess of mouse leptin via size-exclusion chromatography. The elution peak corresponding to the leptin:LEP-R was concentrated to 5 mg/mL, aliquoted and flash frozen into liquid nitrogen. Just before plunge freezing the sample was diluted to 0.2 mg/mL.
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R0.6/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 295 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 300
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 62 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7100

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
phenix.real_space_refine1.19.2_4158精密化
PHENIX1.19.2_4158精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARCv3.3.2粒子像選択Blob picker, TOPAZ, template picking
4cryoSPARCv3.3.2CTF補正Patch CTF
7UCSF Chimera1.17モデルフィッティング
9PHENIX1.19.2モデル精密化Phenix real space refine
10cryoSPARCv3.3.2初期オイラー角割当Ab initio
11cryoSPARCv3.3.2最終オイラー角割当Non-uniform refinement
13cryoSPARCv3.3.2３次元再構成Non-uniform refinement
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 28684
詳細: Movies were motion corrected via MotionCor2 1.4.0 and had their contrast transfer functions (CTFs) determined via patch-based CTF estimation ain cryoSPARC v3.3.2. Initial high-resolution 2D ...詳細: Movies were motion corrected via MotionCor2 1.4.0 and had their contrast transfer functions (CTFs) determined via patch-based CTF estimation ain cryoSPARC v3.3.2. Initial high-resolution 2D classes were obtained via the blob picker function and reference-free 2D classification in cryoSPARC, These 2D classes were then used to seed template-based and neural network-based particle picking via Topaz 0.2.4. Junk particles were removed by multiple rounds of 2D classification. High-resolution 2D classes corresponding to an apparent dimeric mLeptin:mLEP-R were manually selected.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 28296 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
詳細: An atomic model for a 1:2 mLeptin:LEP-RIgCRH2FnIII complex was created based on the AlphaFold prediction for mLEP-RECD and the determined mLeptin:mLEP-RIgCRH2 and mLEP-RFnIII module crystal ...詳細: An atomic model for a 1:2 mLeptin:LEP-RIgCRH2FnIII complex was created based on the AlphaFold prediction for mLEP-RECD and the determined mLeptin:mLEP-RIgCRH2 and mLEP-RFnIII module crystal structures and fitted in the cryo-EM map via Chimera followed by real space refinement in Phenix using rigid body refinement and coordinate refinement with reference restraints to the starting model and hydrogen-bonding restraints across the site II and site III mLeptin:mLEP-R interface regions.
原子モデル構築PDB-ID: 7Z3R

7z3r


Accession code: 7Z3R / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 509.52 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004710869
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.777714817
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04961678
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00611863
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.47291433

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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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