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- EMDB-47043: Insulin receptor in complex with both insulin and de novo designe... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47043
タイトルInsulin receptor in complex with both insulin and de novo designed site-2 binder "S2B".
マップデータCryo-EM map of insulin receptor bound with both insulin and de novo designed site-2 binder called "S2B".
試料
  • 複合体: Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 binder S2B.
    • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • タンパク質・ペプチド: Designed site-2 binder S2B
キーワードInsulin receptor / insulin / designed binder / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Signaling by Insulin receptor / IRS activation / Insulin receptor signalling cascade / Signal attenuation / Insulin receptor recycling / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / regulation of female gonad development / positive regulation of meiotic cell cycle / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth ...Signaling by Insulin receptor / IRS activation / Insulin receptor signalling cascade / Signal attenuation / Insulin receptor recycling / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / 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 / insulin receptor complex / insulin-like growth factor I binding / insulin receptor activity / exocrine pancreas development / nuclear lumen / insulin binding / adrenal gland development / PTB domain binding / negative regulation of glycogen catabolic process / positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction / negative regulation of fatty acid metabolic process / negative regulation of feeding behavior / Signaling by Insulin receptor / IRS activation / regulation of protein secretion / Insulin processing / positive regulation of peptide hormone secretion / positive regulation of respiratory burst / negative regulation of acute inflammatory response / Regulation of gene expression in beta cells / alpha-beta T cell activation / positive regulation of receptor internalization / regulation of embryonic development / insulin receptor substrate binding / positive regulation of dendritic spine maintenance / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response / protein kinase activator activity / epidermis development / activation of protein kinase B activity / negative regulation of protein secretion / negative regulation of gluconeogenesis / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / positive regulation of glycogen biosynthetic process / fatty acid homeostasis / Signal attenuation / FOXO-mediated transcription of oxidative stress, metabolic and neuronal genes / negative regulation of lipid catabolic process / positive regulation of lipid biosynthetic process / heart morphogenesis / negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of protein localization to plasma membrane / phosphatidylinositol 3-kinase binding / nitric oxide-cGMP-mediated signaling / transport vesicle / COPI-mediated anterograde transport / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / Insulin receptor recycling / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / insulin-like growth factor receptor binding / positive regulation of brown fat cell differentiation / NPAS4 regulates expression of target genes / neuron projection maintenance / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of mitotic nuclear division / Insulin receptor signalling cascade / positive regulation of glycolytic process / positive regulation of cytokine production / animal organ morphogenesis / endosome lumen / positive regulation of long-term synaptic potentiation / acute-phase response / positive regulation of protein secretion / positive regulation of D-glucose import / insulin receptor binding / positive regulation of cell differentiation / Regulation of insulin secretion / wound healing / positive regulation of neuron projection development / receptor protein-tyrosine kinase / hormone activity / negative regulation of protein catabolic process / regulation of synaptic plasticity / caveola / cellular response to growth factor stimulus / receptor internalization / positive regulation of protein localization to nucleus / Golgi lumen / vasodilation / cognition / male gonad development / glucose metabolic process / recycling endosome membrane / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / insulin receptor signaling pathway / nuclear envelope / late endosome / glucose homeostasis / cell-cell signaling
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 / Fibronectin type III domain / Growth factor receptor cysteine-rich domain superfamily / : / 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Mus musculus (ハツカネズミ) / Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.1 Å
データ登録者Bai XC
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: Tuning insulin receptor signaling using de novo-designed agonists.
著者: Xinru Wang / Sarah Cardoso / Kai Cai / Preetham Venkatesh / Albert Hung / Michelle Ng / Catherine Hall / Brian Coventry / David S Lee / Rishabh Chowhan / Stacey Gerben / Jie Li / Weidong An / ...著者: Xinru Wang / Sarah Cardoso / Kai Cai / Preetham Venkatesh / Albert Hung / Michelle Ng / Catherine Hall / Brian Coventry / David S Lee / Rishabh Chowhan / Stacey Gerben / Jie Li / Weidong An / Mara Hon / Michael Gao / Ya-Cheng Liao / Domenico Accili / Eunhee Choi / Xiao-Chen Bai / David Baker /
要旨: Insulin binding induces conformational changes in the insulin receptor (IR) that activate the intracellular kinase domain and the protein kinase B (AKT) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) ...Insulin binding induces conformational changes in the insulin receptor (IR) that activate the intracellular kinase domain and the protein kinase B (AKT) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways, regulating metabolism and proliferation. We reasoned that designed agonists inducing different IR conformational changes might induce different downstream responses. We used de novo protein design to generate binders for individual IR extracellular domains and fused them in different orientations with different conformational flexibility. We obtained a series of synthetic IR agonists that elicit a wide range of receptor autophosphorylation, MAPK activation, trafficking, and proliferation responses. We identified designs more potent than insulin, causing longer-lasting glucose lowering in vivo and retaining activity on disease-causing IR mutants, while largely avoiding the cancer cell proliferation induced by insulin. Our findings shed light on how changes in IR conformation and dynamics translate into downstream signaling, and with further development, our synthetic agonists could have therapeutic utility for metabolic and proliferative diseases.
履歴
登録2024年9月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月1日-
マップ公開2025年10月1日-
更新2025年10月29日-
現状2025年10月29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_47043.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_47043.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of insulin receptor bound with both insulin and de novo designed site-2 binder called "S2B".
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.)
0.88 Å/pix.
x 360 pix.
= 316.8 Å		0.88 Å/pix.
x 360 pix.
= 316.8 Å		0.88 Å/pix.
x 360 pix.
= 316.8 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: 0.88 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-0.009813555 - 0.031388514
平均 (標準偏差)0.00007342958 (±0.0010008718)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 316.8 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 map of insulin receptor bound with both...

ファイルemd_47043_half_map_1.map
注釈Cryo-EM map of insulin receptor bound with both insulin and de novo designed site-2 binder called "S2B", 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 map of insulin receptor bound with both...

ファイルemd_47043_half_map_2.map
注釈Cryo-EM map of insulin receptor bound with both insulin and de novo designed site-2 binder called "S2B", 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 : Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 bind...

全体名称: Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 binder S2B.
要素
  • 複合体: Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 binder S2B.
    • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor
    • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • タンパク質・ペプチド: Designed site-2 binder S2B

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超分子 #1: Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 bind...

超分子名称: Insulin receptor bound with both insulin and designed site-2 binder S2B.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 400 KDa

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分子 #1: Insulin receptor

分子名称: 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 155.790516 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGFGRGCETT AVPLLVAVAA LLVGTAGHLY PGEVCPGMDI RNNLTRLHEL ENCSVIEGHL QILLMFKTRP EDFRDLSFPK LIMITDYLL LFRVYGLESL KDLFPNLTVI RGSRLFFNYA LVIFEMVHLK ELGLYNLMNI TRGSVRIEKN NELCYLATID W SRILDSVE ...文字列:
MGFGRGCETT AVPLLVAVAA LLVGTAGHLY PGEVCPGMDI RNNLTRLHEL ENCSVIEGHL QILLMFKTRP EDFRDLSFPK LIMITDYLL LFRVYGLESL KDLFPNLTVI RGSRLFFNYA LVIFEMVHLK ELGLYNLMNI TRGSVRIEKN NELCYLATID W SRILDSVE DNYIVLNKDD NEECGDVCPG TAKGKTNCPA TVINGQFVER CWTHSHCQKV CPTICKSHGC TAEGLCCHKE CL GNCSEPD DPTKCVACRN FYLDGQCVET CPPPYYHFQD WRCVNFSFCQ DLHFKCRNSR KPGCHQYVIH NNKCIPECPS GYT MNSSNL MCTPCLGPCP KVCQILEGEK TIDSVTSAQE LRGCTVINGS LIINIRGGNN LAAELEANLG LIEEISGFLK IRRS YALVS LSFFRKLHLI RGETLEIGNY SFYALDNQNL RQLWDWSKHN LTITQGKLFF HYNPKLCLSE IHKMEEVSGT KGRQE RNDI ALKTNGDQAS CENELLKFSF IRTSFDKILL RWEPYWPPDF RDLLGFMLFY KEAPYQNVTE FDGQDACGSN SWTVVD IDP PQRSNDPKSQ TPSHPGWLMR GLKPWTQYAI FVKTLVTFSD ERRTYGAKSD IIYVQTDATN PSVPLDPISV SNSSSQI IL KWKPPSDPNG NITHYLVYWE RQAEDSELFE LDYCLKGLKL PSRTWSPPFE SDDSQKHNQS EYDDSASECC SCPKTDSQ I LKELEESSFR KTFEDYLHNV VFVPRPSRKR RSLEEVGNVT ATTLTLPDFP NVSSTIVPTS QEEHRPFEKV VNKESLVIS GLRHFTGYRI ELQACNQDSP DERCSVAAYV SARTMPEAKA DDIVGPVTHE IFENNVVHLM WQEPKEPNGL IVLYEVSYRR YGDEELHLC VSRKHFALER GCRLRGLSPG NYSVRVRATS LAGNGSWTEP TYFYVTDYLD VPSNIAKIII GPLIFVFLFS V VIGSIYLF LRKRQPDGPM GPLYASSNPE YLSASDVFPS SVYVPDEWEV PREKITLLRE LGQGSFGMVY EGNAKDIIKG EA ETRVAVK TVNESASLRE RIEFLNEASV MKGFTCHHVV RLLGVVSKGQ PTLVVMELMA HGDLKSHLRS LRPDAENNPG RPP PTLQEM IQMTAEIADG MAYLNAKKFV HRDLAARNCM VAHDFTVKIG DFGMTRDIYE TDYYRKGGKG LLPVRWMSPE SLKD GVFTA SSDMWSFGVV LWEITSLAEQ PYQGLSNEQV LKFVMDGGYL DPPDNCPERL TDLMRMCWQF NPKMRPTFLE IVNLL KDDL HPSFPEVSFF YSEENKAPES EELEMEFEDM ENVPLDRSSH CQREEAGGRE GGSSLSIKRT YDEHIPYTHM NGGKKN GRV LTLPRSNPS

UniProtKB: Insulin receptor

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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: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 11.989862 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MALWMRLLPL LALLALWGPD PAAAFVNQHL CGSHLVEALY LVCGERGFFY TPKTRREAED LQVGQVELGG GPGAGSLQPL ALEGSLQKR GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N

UniProtKB: Insulin

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分子 #3: Designed site-2 binder S2B

分子名称: Designed site-2 binder S2B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 7.552734 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
SKLEEIEELL KELSKTNPLA KDILWVIEVR TEDGHDPKSE LVFIRQYLKT LNTPEAREIL KIVAP

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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: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm

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画像解析

粒子像選択選択した数: 977361
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
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: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.1 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: 10481
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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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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