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万見
- EMDB-15677: 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: EMDB / ID: EMD-15677
タイトルCryo-EM structure for mouse leptin in complex with the mouse LEP-R ectodomain (1:2 mLEP:mLEPR model)
マップデータSharpened cryo-EM map following non-uniform refinement
試料
  • 複合体: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.
    • タンパク質・ペプチド: Leptin
    • タンパク質・ペプチド: Leptin receptor
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


negative regulation of metabolic process / negative regulation of locomotor rhythm / negative regulation of eating behavior / 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 / negative regulation of appetite by leptin-mediated signaling pathway ...negative regulation of metabolic process / negative regulation of locomotor rhythm / negative regulation of eating behavior / 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 / 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 proliferation / leptin receptor binding / regulation of natural killer cell mediated cytotoxicity / protein-hormone receptor activity / bone growth / positive regulation of luteinizing hormone secretion / regulation of natural killer cell activation / glycerol biosynthetic process / positive regulation of monoatomic ion transport / elastin metabolic process / leptin-mediated signaling pathway / positive regulation of follicle-stimulating hormone secretion / regulation of steroid biosynthetic process / regulation of intestinal cholesterol absorption / regulation of bone remodeling / regulation of brown fat cell differentiation / positive regulation of peroxisome proliferator activated receptor signaling pathway / positive regulation of hepatic stellate cell activation / adult feeding behavior / regulation of nitric-oxide synthase activity / response to leptin / regulation of lipid biosynthetic process / bone mineralization involved in bone maturation / regulation of feeding behavior / sexual reproduction / activation of protein kinase C activity / fatty acid catabolic process / negative regulation of cartilage development / ovulation from ovarian follicle / negative regulation of appetite / positive regulation of developmental growth / leukocyte tethering or rolling / cellular response to leptin stimulus / energy reserve metabolic process / bile acid metabolic process / negative regulation of D-glucose import / tyrosine phosphorylation of STAT protein / prostaglandin secretion / regulation of protein localization to nucleus / cardiac muscle hypertrophy / regulation of metabolic process / hormone metabolic process / aorta development / intestinal absorption / cytokine receptor activity / insulin secretion / regulation of fat cell differentiation / positive regulation of p38MAPK cascade / negative regulation of vasoconstriction / eating behavior / peptide hormone receptor binding / regulation of gluconeogenesis / glycogen metabolic process / fatty acid beta-oxidation / regulation of cytokine production involved in inflammatory response / cytokine binding / central nervous system neuron development / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / peptide hormone binding / response to dietary excess / negative regulation of lipid storage / T cell differentiation / positive regulation of TOR signaling / response to vitamin E / glial cell proliferation / negative regulation of gluconeogenesis / regulation of angiogenesis / adipose tissue development / phagocytosis / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / positive regulation of T cell proliferation / cellular response to retinoic acid / positive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT protein / energy homeostasis / positive regulation of interleukin-12 production / cholesterol metabolic process / regulation of insulin secretion / negative regulation of autophagy / determination of adult lifespan / gluconeogenesis / response to activity / positive regulation of interleukin-8 production / female pregnancy / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / response to insulin / regulation of protein phosphorylation / placenta development
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. / : ...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: 4.43 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16日-
現状2024年10月16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_15677.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_15677.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 40.6 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.)
1.51 Å/pix.
x 220 pix.
= 332.2 Å		1.51 Å/pix.
x 220 pix.
= 332.2 Å		1.51 Å/pix.
x 220 pix.
= 332.2 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: 1.51 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: 0.39
最小 - 最大-0.746262 - 2.2452404
平均 (標準偏差)-0.0006971231 (±0.0479572)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ220220220
Spacing220220220
セルA=B=C: 332.2 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_15677_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_15677_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_15677_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_15677_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 : Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.

全体名称: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.
要素
  • 複合体: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.
    • タンパク質・ペプチド: Leptin
    • タンパク質・ペプチド: Leptin receptor

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超分子 #1: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.

超分子名称: Complex between mouse leptin and the mouse LEP-R ectodomain.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
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.
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 230 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 expressed with an N-terminal His-tag. Before complex formation with the mouse LEP-R ecotodomain, the His-tag was removed with TEV protease
コピー数: 1 / 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: 16.434676 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
GGSTGGVPIQ KVQDDTKTLI KTIVTRINDI SHTQSVSAKQ RVTGLDFIPG LHPILSLSKM DQTLAVYQQV LTSLPSQNVL QIANDLENL RDLLHLLAFS KSCSLPQTSG LQKPESLDGV LEASLYSTEV VALSRLQGSL QDILQQLDVS PEC

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 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.
コピー数: 2 / 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: 94.081344 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: AHHHHHHPGG PGSDELDLNL AYPISPWKFK LFCGPPNTTD DSFLSPAGAP NNASALKGAS EAIVEAKFNS SGIYVPELSK TVFHCCFGN EQGQNCSALT DNTEGKTLAS VVKASVFRQL GVNWDIECWM KGDLTLFICH MEPLPKNPFK NYDSKVHLLY D LPEVIDDS ...文字列:
AHHHHHHPGG PGSDELDLNL AYPISPWKFK LFCGPPNTTD DSFLSPAGAP NNASALKGAS EAIVEAKFNS SGIYVPELSK TVFHCCFGN EQGQNCSALT DNTEGKTLAS VVKASVFRQL GVNWDIECWM KGDLTLFICH MEPLPKNPFK NYDSKVHLLY D LPEVIDDS PLPPLKDSFQ TVQCNCSLRG CECHVPVPRA KLNYALLMYL EITSAGVSFQ SPLMSLQPML VVKPDPPLGL HM EVTDDGN LKISWDSQTM APFPLQYQVK YLENSTIVRE AAEIVSATSL LVDSVLPGSS YEVQVRSKRL DGSGVWSDWS SPQ VFTTQD VVYFPPKILT SVGSNASFHC IYKNENQIIS SKQIVWWRNL AEKIPEIQYS IVSDRVSKVT FSNLKATRPR GKFT YDAVY CCNEQACHHR YAELYVIDVN INISCETDGY LTKMTCRWSP STIQSLVGST VQLRYHRRSL YCPDSPSIHP TSEPK NCVL QRDGFYECVF QPIFLLSGYT MWIRINHSLG SLDSPPTCVL PDSVVKPLPP SNVKAEITVN TGLLKVSWEK PVFPEN NLQ FQIRYGLSGK EIQWKTHEVF DAKSKSASLL VSDLCAVYVV QVRCRRLDGL GYWSNWSSPA YTLVMDVKVP MRGPEFW RK MDGDVTKKER NVTLLWKPLT KNDSLCSVRR YVVKHRTAHN GTWSEDVGNR TNLTFLWTEP AHTVTVLAVN SLGASLVN F NLTFSWPMSK VSAVESLSAY PLSSSCVILS WTLSPDDYSL LYLVIEWKIL NEDDGMKWLR IPSNVKKFYI HDNFIPIEK YQFSLYPVFM EGVGKPKIIN GFTKDAIDKQ QNDAG

UniProtKB: Leptin receptor

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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0.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMC8H18N2O4SHepes

詳細: 20 mM Hepes, 150 mM NaCl, pH 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 1 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
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.

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
撮影フィルム・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 / 平均電子線量: 62.0 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm

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画像解析

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

7z3r


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.
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 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: 4.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.2) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement / 使用した粒子像数: 28296
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.2) / ソフトウェア - 詳細: Ab initio
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.2) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement
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
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.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8avb:
Cryo-EM structure for mouse leptin in complex with the mouse LEP-R ectodomain (1:2 mLEP:mLEPR model).

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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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