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- EMDB-13387: Low resolution Cryo-EM structure of the full-length insulin recep... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13387
タイトルLow resolution Cryo-EM structure of the full-length insulin receptor bound to 3 insulin, conf 2
マップデータ
試料
  • 複合体: DDM solubilised full-length human insulin receptor with three insulins bound
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Short of Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • タンパク質・ペプチド: Insulin
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of female gonad development / positive regulation of meiotic cell cycle / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth / male sex determination / exocrine pancreas development / insulin receptor complex / insulin-like growth factor I binding / insulin receptor activity / positive regulation of protein-containing complex disassembly ...regulation of female gonad development / positive regulation of meiotic cell cycle / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth / male sex determination / exocrine pancreas development / insulin receptor complex / insulin-like growth factor I binding / insulin receptor activity / positive regulation of protein-containing complex disassembly / cargo receptor activity / dendritic spine maintenance / insulin binding / negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / negative regulation of glycogen catabolic process / PTB domain binding / adrenal gland development / positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction / negative regulation of fatty acid metabolic process / activation of protein kinase activity / negative regulation of feeding behavior / Signaling by Insulin receptor / IRS activation / Insulin processing / neuronal cell body membrane / regulation of protein secretion / positive regulation of peptide hormone secretion / positive regulation of respiratory burst / positive regulation of receptor internalization / negative regulation of acute inflammatory response / Regulation of gene expression in beta cells / alpha-beta T cell activation / amyloid-beta clearance / regulation of amino acid metabolic process / regulation of embryonic development / negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response / insulin receptor substrate binding / negative regulation of protein secretion / positive regulation of dendritic spine maintenance / transport across blood-brain barrier / positive regulation of glycogen biosynthetic process / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / epidermis development / regulation of protein localization to plasma membrane / fatty acid homeostasis / negative regulation of gluconeogenesis / negative regulation of lipid catabolic process / Signal attenuation / FOXO-mediated transcription of oxidative stress, metabolic and neuronal genes / COPI-mediated anterograde transport / phosphatidylinositol 3-kinase binding / heart morphogenesis / positive regulation of lipid biosynthetic process / negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / nitric oxide-cGMP-mediated signaling / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / positive regulation of protein autophosphorylation / Insulin receptor recycling / transport vesicle / insulin-like growth factor receptor binding / dendrite membrane / neuron projection maintenance / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of brown fat cell differentiation / positive regulation of protein metabolic process / NPAS4 regulates expression of target genes / activation of protein kinase B activity / positive regulation of glycolytic process / Insulin receptor signalling cascade / positive regulation of mitotic nuclear division / receptor-mediated endocytosis / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / learning / positive regulation of cytokine production / positive regulation of long-term synaptic potentiation / acute-phase response / endosome lumen / Regulation of insulin secretion / positive regulation of D-glucose import / positive regulation of protein secretion / negative regulation of proteolysis / positive regulation of cell differentiation / regulation of transmembrane transporter activity / insulin receptor binding / positive regulation of MAP kinase activity / wound healing / receptor protein-tyrosine kinase / caveola / regulation of synaptic plasticity / negative regulation of protein catabolic process / cellular response to growth factor stimulus / receptor internalization / hormone activity / memory / positive regulation of neuron projection development / peptidyl-tyrosine phosphorylation / cognition / cellular response to insulin stimulus / positive regulation of protein localization to nucleus
類似検索 - 分子機能
Insulin receptor, trans-membrane domain / Insulin receptor trans-membrane segment / Tyrosine-protein kinase, insulin-like receptor / Tyrosine-protein kinase, receptor class II, conserved site / Receptor tyrosine kinase class II signature. / Insulin / Insulin family / Insulin-like / Insulin/IGF/Relaxin family / Insulin / insulin-like growth factor / relaxin family. ...Insulin receptor, trans-membrane domain / Insulin receptor trans-membrane segment / Tyrosine-protein kinase, insulin-like receptor / Tyrosine-protein kinase, receptor class II, conserved site / Receptor tyrosine kinase class II signature. / Insulin / Insulin family / Insulin-like / Insulin/IGF/Relaxin family / Insulin / insulin-like growth factor / relaxin family. / Insulin, conserved site / Insulin family signature. / Insulin-like superfamily / Receptor L-domain / Furin-like cysteine-rich domain / Receptor L-domain superfamily / Furin-like cysteine rich region / Receptor L domain / Furin-like repeat / Furin-like repeats / Growth factor receptor cysteine-rich domain superfamily / : / Fibronectin type III domain / Fibronectin type 3 domain / Fibronectin type-III domain profile. / Fibronectin type III / Fibronectin type III superfamily / Tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Tyrosine kinase, catalytic domain / Tyrosine protein kinases specific active-site signature. / Tyrosine-protein kinase, active site / Serine-threonine/tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Protein tyrosine and serine/threonine kinase / 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
Insulin / Insulin receptor
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: 7.3 Å
データ登録者Nielsen JA / Slaaby R / Boesen T / Hummelshoj T / Brandt J / Schluckebier G / Nissen P
資金援助 デンマーク, 1件
OrganizationGrant number国
Other government デンマーク
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2022
タイトル: Structural Investigations of Full-Length Insulin Receptor Dynamics and Signalling.
著者: Jeppe Nielsen / Jakob Brandt / Thomas Boesen / Tina Hummelshøj / Rita Slaaby / Gerd Schluckebier / Poul Nissen /
要旨: Insulin regulates glucose homeostasis via binding and activation of the insulin receptor dimer at two distinct pairs of binding sites 1 and 2. Here, we present cryo-EM studies of full-length human ...Insulin regulates glucose homeostasis via binding and activation of the insulin receptor dimer at two distinct pairs of binding sites 1 and 2. Here, we present cryo-EM studies of full-length human insulin receptor (hIR) in an active state obtained at non-saturating, physiologically relevant insulin conditions. Insulin binds asymmetrically to the receptor under these conditions, occupying up to three of the four possible binding sites. Deletion analysis of the receptor together with site specific peptides and insulin analogs used in binding studies show that both sites 1 and 2 are required for high insulin affinity. We identify a homotypic interaction of the fibronectin type III domain (FnIII-3) of IR resulting in tight interaction of membrane proximal domains of the active, asymmetric receptor dimer. Our results show how insulin binding at two distinct types of sites disrupts the autoinhibited apo-IR dimer and stabilizes the active dimer. We propose an insulin binding and activation mechanism, which is sequential, exhibits negative cooperativity, and is based on asymmetry at physiological insulin concentrations with one to three insulin molecules activating IR.
履歴
登録2021年8月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年2月2日-
マップ公開2022年2月2日-
更新2022年2月16日-
現状2022年2月16日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.125
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.125
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7pg3
  • 表面レベル: 0.125
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_13387.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_13387.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.09 Å/pix.
x 420 pix.
= 457.716 Å		1.09 Å/pix.
x 420 pix.
= 457.716 Å		1.09 Å/pix.
x 420 pix.
= 457.716 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: 1.0898 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: 0.125 / ムービー #1: 0.125
最小 - 最大-0.048715487 - 0.3455362
平均 (標準偏差)0.0012189245 (±0.013183627)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 457.716 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.08981.08981.0898
M x/y/z420420420
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z457.716457.716457.716
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS420420420
D min/max/mean-0.0490.3460.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_13387_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_13387_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_13387_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 : DDM solubilised full-length human insulin receptor with three ins...

全体名称: DDM solubilised full-length human insulin receptor with three insulins bound
要素
  • 複合体: DDM solubilised full-length human insulin receptor with three insulins bound
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Short of Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • タンパク質・ペプチド: Insulin

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超分子 #1: DDM solubilised full-length human insulin receptor with three ins...

超分子名称: DDM solubilised full-length human insulin receptor with three insulins bound
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
分子量実験値: 460 KDa

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分子 #1: Isoform Short of Insulin receptor

分子名称: Isoform Short of Insulin receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 156.697578 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: MATGGRRGAA AAPLLVAVAA LLLGAAGHLY PGEVCPGMDI RNNLTRLHEL ENCSVIEGHL QILLMFKTRP EDFRDLSFPK LIMITDYLL LFRVYGLESL KDLFPNLTVI RGSRLFFNYA LVIFEMVHLK ELGLYNLMNI TRGSVRIEKN NELCYLATID W SRILDSVE ...文字列:
MATGGRRGAA AAPLLVAVAA LLLGAAGHLY PGEVCPGMDI RNNLTRLHEL ENCSVIEGHL QILLMFKTRP EDFRDLSFPK LIMITDYLL LFRVYGLESL KDLFPNLTVI RGSRLFFNYA LVIFEMVHLK ELGLYNLMNI TRGSVRIEKN NELCYLATID W SRILDSVE DNYIVLNKDD NEECGDICPG TAKGKTNCPA TVINGQFVER CWTHSHCQKV CPTICKSHGC TAEGLCCHSE CL GNCSQPD DPTKCVACRN FYLDGRCVET CPPPYYHFQD WRCVNFSFCQ DLHHKCKNSR RQGCHQYVIH NNKCIPECPS GYT MNSSNL LCTPCLGPCP KVCHLLEGEK TIDSVTSAQE LRGCTVINGS LIINIRGGNN LAAELEANLG LIEEISGYLK IRRS YALVS LSFFRKLRLI RGETLEIGNY SFYALDNQNL RQLWDWSKHN LTITQGKLFF HYNPKLCLSE IHKMEEVSGT KGRQE RNDI ALKTNGDQAS CENELLKFSY IRTSFDKILL RWEPYWPPDF RDLLGFMLFY KEAPYQNVTE FDGQDACGSN SWTVVD IDP PLRSNDPKSQ NHPGWLMRGL KPWTQYAIFV KTLVTFSDER RTYGAKSDII YVQTDATNPS VPLDPISVSN SSSQIIL KW KPPSDPNGNI THYLVFWERQ AEDSELFELD YCLKGLKLPS RTWSPPFESE DSQKHNQSEY EDSAGECCSC PKTDSQIL K ELEESSFRKT FEDYLHNVVF VPRPSRKRRS LGDVGNVTVA VPTVAAFPNT SSTSVPTSPE EHRPFEKVVN KESLVISGL RHFTGYRIEL QACNQDTPEE RCSVAAYVSA RTMPEAKADD IVGPVTHEIF ENNVVHLMWQ EPKEPNGLIV LYEVSYRRYG DEELHLCVS RKHFALERGC RLRGLSPGNY SVRIRATSLA GNGSWTEPTY FYVTDYLDVP SNIAKIIIGP LIFVFLFSVV I GSIYLFLR KRQPDGPLGP LYASSNPEYL SASDVFPCSV YVPDEWEVSR EKITLLRELG QGSFGMVYEG NARDIIKGEA ET RVAVKTV NESASLRERI EFLNEASVMK GFTCHHVVRL LGVVSKGQPT LVVMELMAHG DLKSYLRSLR PEAENNPGRP PPT LQEMIQ MAAEIADGMA YLNAKKFVHR DLAARNCMVA HDFTVKIGDF GMTRDIYETD YYRKGGKGLL PVRWMAPESL KDGV FTTSS DMWSFGVVLW EITSLAEQPY QGLSNEQVLK FVMDGGYLDQ PDNCPERVTD LMRMCWQFNP KMRPTFLEIV NLLKD DLHP SFPEVSFFHS EENKAPESEE LEMEFEDMEN VPLDRSSHCQ REEAGGRDGG SSLGFKRSYE EHIPYTHMNG GKKNGR ILT LPRSNPSEDQ VDPRLIDGK

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分子 #2: Insulin

分子名称: Insulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 2.383698 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列:
GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N

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分子 #3: Insulin

分子名称: Insulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 3.433953 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列:
FVNQHLCGSH LVEALYLVCG ERGFFYTPKT

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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4.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClSodium Chloride
50.0 mMC8H18N2O4SHepes
0.03 w/v%C24H46O11DDM
グリッドモデル: C-flat-2/2 / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 297 K / 装置: LEICA EM GP / 詳細: Blotted for 3s prior to plunging.

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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 SUMMIT (4k x 4k)
平均露光時間: 15.0 sec. / 平均電子線量: 60.0 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: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.3 Å / 解像度の算出法: OTHER / 詳細: Masked FSC calculated with GSFSC in cryoSPARC2. / 使用した粒子像数: 32694
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7pg3:
Low resolution Cryo-EM structure of the full-length insulin receptor bound to 3 insulin, conf 2

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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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