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- EMDB-43280: Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with thre... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43280
タイトルCryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
マップデータCryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
試料
  • 複合体: Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Short of Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin-like growth factor II
キーワードInsulin receptor / IGF2 / RTK / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of muscle cell differentiation / positive regulation of skeletal muscle tissue growth / embryonic placenta morphogenesis / regulation of muscle cell differentiation / Signaling by Type 1 Insulin-like Growth Factor 1 Receptor (IGF1R) / IRS-related events triggered by IGF1R / genomic imprinting / regulation of female gonad development / positive regulation of organ growth / positive regulation of meiotic cell cycle ...negative regulation of muscle cell differentiation / positive regulation of skeletal muscle tissue growth / embryonic placenta morphogenesis / regulation of muscle cell differentiation / Signaling by Type 1 Insulin-like Growth Factor 1 Receptor (IGF1R) / IRS-related events triggered by IGF1R / genomic imprinting / regulation of female gonad development / positive regulation of organ growth / positive regulation of meiotic cell cycle / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth / male sex determination / insulin receptor complex / transmembrane receptor protein tyrosine kinase activator activity / insulin-like growth factor I binding / positive regulation of multicellular organism growth / exocrine pancreas development / positive regulation of protein-containing complex disassembly / dendritic spine maintenance / positive regulation of vascular endothelial cell proliferation / cargo receptor activity / insulin binding / neuronal cell body membrane / adrenal gland development / PTB domain binding / Signaling by Insulin receptor / IRS activation / positive regulation of activated T cell proliferation / positive regulation of respiratory burst / amyloid-beta clearance / regulation of embryonic development / positive regulation of cell division / positive regulation of receptor internalization / protein kinase activator activity / insulin receptor substrate binding / epidermis development / positive regulation of glycogen biosynthetic process / Signal attenuation / embryonic placenta development / SHC-related events triggered by IGF1R / phosphatidylinositol 3-kinase binding / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / transport across blood-brain barrier / heart morphogenesis / activation of protein kinase B activity / Insulin receptor recycling / insulin-like growth factor receptor binding / striated muscle cell differentiation / dendrite membrane / neuron projection maintenance / positive regulation of MAP kinase activity / positive regulation of mitotic nuclear division / Insulin receptor signalling cascade / receptor-mediated endocytosis / insulin-like growth factor receptor signaling pathway / protein serine/threonine kinase activator activity / platelet alpha granule lumen / positive regulation of glycolytic process / learning / animal organ morphogenesis / positive regulation of D-glucose import / insulin receptor binding / growth factor activity / placental growth factor receptor activity / insulin receptor activity / vascular endothelial growth factor receptor activity / hepatocyte growth factor receptor activity / macrophage colony-stimulating factor receptor activity / platelet-derived growth factor alpha-receptor activity / platelet-derived growth factor beta-receptor activity / stem cell factor receptor activity / boss receptor activity / protein tyrosine kinase collagen receptor activity / brain-derived neurotrophic factor receptor activity / transmembrane-ephrin receptor activity / GPI-linked ephrin receptor activity / epidermal growth factor receptor activity / fibroblast growth factor receptor activity / insulin-like growth factor receptor activity / receptor protein-tyrosine kinase / peptidyl-tyrosine phosphorylation / hormone activity / caveola / receptor internalization / memory / cellular response to insulin stimulus / glucose metabolic process / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / male gonad development / osteoblast differentiation / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / integrin binding / late endosome / insulin receptor signaling pathway / glucose homeostasis / Platelet degranulation / amyloid-beta binding / positive regulation of protein phosphorylation / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling
類似検索 - 分子機能
Insulin-like growth factor II E-peptide, C-terminal / Insulin-like growth factor II / Insulin-like growth factor II E-peptide / Insulin-like growth factor / 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 family ...Insulin-like growth factor II E-peptide, C-terminal / Insulin-like growth factor II / Insulin-like growth factor II E-peptide / Insulin-like growth factor / 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 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-like growth factor 2 / 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: 3.8 Å
データ登録者An W / Hall C / Li J / Huang A / Wu J / Park J / Bai XC / Choi E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM136976 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Activation of the insulin receptor by insulin-like growth factor 2.
著者: Weidong An / Catherine Hall / Jie Li / Albert Hung / Jiayi Wu / Junhee Park / Liwei Wang / Xiao-Chen Bai / Eunhee Choi /
要旨: Insulin receptor (IR) controls growth and metabolism. Insulin-like growth factor 2 (IGF2) has different binding properties on two IR isoforms, mimicking insulin's function. However, the molecular ...Insulin receptor (IR) controls growth and metabolism. Insulin-like growth factor 2 (IGF2) has different binding properties on two IR isoforms, mimicking insulin's function. However, the molecular mechanism underlying IGF2-induced IR activation remains unclear. Here, we present cryo-EM structures of full-length human long isoform IR (IR-B) in both the inactive and IGF2-bound active states, and short isoform IR (IR-A) in the IGF2-bound active state. Under saturated IGF2 concentrations, both the IR-A and IR-B adopt predominantly asymmetric conformations with two or three IGF2s bound at site-1 and site-2, which differs from that insulin saturated IR forms an exclusively T-shaped symmetric conformation. IGF2 exhibits a relatively weak binding to IR site-2 compared to insulin, making it less potent in promoting full IR activation. Cell-based experiments validated the functional importance of IGF2 binding to two distinct binding sites in optimal IR signaling and trafficking. In the inactive state, the C-terminus of α-CT of IR-B contacts FnIII-2 domain of the same protomer, hindering its threading into the C-loop of IGF2, thus reducing the association rate of IGF2 with IR-B. Collectively, our studies demonstrate the activation mechanism of IR by IGF2 and reveal the molecular basis underlying the different affinity of IGF2 to IR-A and IR-B.
履歴
登録2024年1月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月27日-
マップ公開2024年3月27日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_43280.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_43280.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 75.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
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.)
1.08 Å/pix.
x 270 pix.
= 291.6 Å		1.08 Å/pix.
x 270 pix.
= 291.6 Å		1.08 Å/pix.
x 270 pix.
= 291.6 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.08 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: 0.006
最小 - 最大-0.021379514 - 0.041689128
平均 (標準偏差)0.0000003397909 (±0.0011691188)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ270270270
Spacing270270270
セルA=B=C: 291.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A)...

ファイルemd_43280_half_map_1.map
注釈Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation. Half map 2.
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: Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A)...

ファイルemd_43280_half_map_2.map
注釈Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation. Half map 1.
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 : Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmet...

全体名称: Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
要素
  • 複合体: Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
    • タンパク質・ペプチド: Isoform Short of Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin-like growth factor II

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超分子 #1: Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmet...

超分子名称: Short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.
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)

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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: 155.329094 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
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 LPRSNPS

UniProtKB: Insulin receptor

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分子 #2: Insulin-like growth factor II

分子名称: Insulin-like growth factor II / 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: 20.170398 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MGIPMGKSML VLLTFLAFAS CCIAAYRPSE TLCGGELVDT LQFVCGDRGF YFSRPASRVS RRSRGIVEEC CFRSCDLALL ETYCATPAK SERDVSTPPT VLPDNFPRYP VGKFFQYDTW KQSTQRLRRG LPALLRARRG HVLAKELEAF REAKRHRPLI A LPTQDPAH GGAPPEMASN RK

UniProtKB: Insulin-like growth factor 2

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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
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
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）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3422813
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 79813
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8vjc:
Cryo-EM structure of short form insulin receptor (IR-A) with three IGF2 bound, asymmetric conformation.

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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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