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万見
- EMDB-50937: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase (GCase)... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50937
タイトルLysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase (GCase) and lysosomal integral membrane protein 2 (LIMP-2) with bound Pro-macrobodies (GCase local refinement map)
マップデータFocused refinement of GCase in complex with LIMP-2 and two bound Pro-Macrobodies. Sharpened map (b-factor: -143.8) obtained from local refinement.
試料
  • 複合体: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lysosomal integral membrane protein 2 (LIMP-2) with two bound Pro-macrobodies.
    • タンパク質・ペプチド: Lysosomal acid glucosylceramidase
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb6
    • タンパク質・ペプチド: Lysosomal membrane protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb1
キーワードParkinson / lysosome / Gaucher / GCase / SCARB2 / Pro-macrobody / Glucosylceramide / complex / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of glucosylceramide catabolic process / regulation of carbohydrate catabolic process / regulation of endosome organization / steryl-beta-glucosidase activity / positive regulation of neuronal action potential / beta-glucoside catabolic process / cerebellar Purkinje cell layer formation / aminophospholipid transport / termination of signal transduction / galactosylceramidase ...regulation of glucosylceramide catabolic process / regulation of carbohydrate catabolic process / regulation of endosome organization / steryl-beta-glucosidase activity / positive regulation of neuronal action potential / beta-glucoside catabolic process / cerebellar Purkinje cell layer formation / aminophospholipid transport / termination of signal transduction / galactosylceramidase / galactosylceramidase activity / glucosylceramidase / scavenger receptor binding / positive regulation of protein lipidation / lymphocyte migration / glucosylceramide catabolic process / regulation of lysosomal protein catabolic process / glucosylceramidase activity / sphingosine biosynthetic process / autophagosome organization / microglial cell proliferation / glucosyltransferase activity / endosome to plasma membrane protein transport / regulation of TOR signaling / regulation of lysosome organization / protein targeting to lysosome / response to thyroid hormone / Glycosphingolipid catabolism / microglia differentiation / ceramide biosynthetic process / phosphatidylcholine binding / positive regulation of type 2 mitophagy / lipid storage / : / brain morphogenesis / positive regulation of protein-containing complex disassembly / response to pH / 加水分解酵素; 糖加水分解酵素; 配糖体結合加水分解酵素または糖加水分解酵素 / pyramidal neuron differentiation / cargo receptor activity / negative regulation of protein metabolic process / scavenger receptor activity / motor behavior / lysosome organization / 転移酵素; グリコシル基を移すもの; 六炭糖残基を移すもの / cholesterol binding / neuromuscular process / phosphatidylserine binding / hematopoietic stem cell proliferation / antigen processing and presentation / response to testosterone / Association of TriC/CCT with target proteins during biosynthesis / response to dexamethasone / negative regulation of interleukin-6 production / homeostasis of number of cells / regulation of macroautophagy / establishment of skin barrier / negative regulation of MAPK cascade / negative regulation of protein-containing complex assembly / cell maturation / mitophagy / receptor-mediated endocytosis / cholesterol metabolic process / lysosomal lumen / cellular response to starvation / respiratory electron transport chain / determination of adult lifespan / sensory perception of sound / trans-Golgi network / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / positive regulation of neuron projection development / autophagy / negative regulation of inflammatory response / response to estrogen / endocytic vesicle membrane / late endosome membrane / transmembrane signaling receptor activity / positive regulation of proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / cellular response to tumor necrosis factor / Clathrin-mediated endocytosis / protein-folding chaperone binding / T cell differentiation in thymus / virus receptor activity / neuron apoptotic process / negative regulation of neuron apoptotic process / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / lysosome / endosome membrane / Golgi membrane / signaling receptor binding / lysosomal membrane / focal adhesion / endoplasmic reticulum membrane / enzyme binding / endoplasmic reticulum / Golgi apparatus / protein homodimerization activity / extracellular exosome / membrane
類似検索 - 分子機能
Lysosome membrane protein II / CD36 family / CD36 family / Glycosyl hydrolase family 30, TIM-barrel domain / Glycosyl hydrolase family 30 TIM-barrel domain / Glycosyl hydrolase family 30, beta sandwich domain / Glycosyl hydrolase family 30 beta sandwich domain / Glycoside hydrolase family 30 / Glycoside hydrolase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Lysosomal acid glucosylceramidase / Lysosome membrane protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Dobert JP / Schaefer JHS / Dal Maso T / Socher E / Versees W / Moeller A / Zunke F / Arnold P
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
Michael J. Fox FoundationMJFF-17240; MJFF-020706; MJFF-022745 米国
Other governmentInterdisciplinary Center for Clinical Research (IZKF); Jochen-Kalden funding programme N8
Other governmentFonds voor Wetenschappelijk Onderzoek; G031324N
Other governmentVUB Strategic Research Program Financing; SRP95
Other privateFriedrich-Ebert Foundation; no grant number
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Cryo-TEM structure of β-glucocerebrosidase in complex with its transporter LIMP-2.
著者: Jan Philipp Dobert / Jan-Hannes Schäfer / Thomas Dal Maso / Priyadarshini Ravindran / Dustin J E Huard / Eileen Socher / Lisa A Schildmeyer / Raquel L Lieberman / Wim Versées / Arne Moeller ...著者: Jan Philipp Dobert / Jan-Hannes Schäfer / Thomas Dal Maso / Priyadarshini Ravindran / Dustin J E Huard / Eileen Socher / Lisa A Schildmeyer / Raquel L Lieberman / Wim Versées / Arne Moeller / Friederike Zunke / Philipp Arnold /
要旨: Targeting proteins to their final cellular destination requires transport mechanisms and nearly all lysosomal enzymes reach the lysosome via the mannose-6-phosphate receptor pathway. One of the few ...Targeting proteins to their final cellular destination requires transport mechanisms and nearly all lysosomal enzymes reach the lysosome via the mannose-6-phosphate receptor pathway. One of the few known exceptions is the enzyme β-glucocerebrosidase (GCase) that requires the lysosomal integral membrane protein type-2 (LIMP-2) as a proprietary lysosomal transporter. Genetic variations in the GCase encoding gene GBA1 cause Gaucher's disease (GD) and present the highest genetic risk factor to develop Parkinson's disease (PD). Activators targeting GCase emerge as a promising therapeutic approach to treat GD and PD, with pre-clinical and clinical trials ongoing. In this study, we resolve the complex of GCase and LIMP-2 using cryo-electron microscopy with the aid of an engineered LIMP-2 shuttle and two GCase-targeted pro-macrobodies. We identify helix 5 and helix 7 of LIMP-2 to interact with a binding pocket in GCase, forming a mostly hydrophobic interaction interface supported by one essential salt bridge. Understanding the interplay of GCase and LIMP-2 on a structural level is crucial to identify potential activation sites and conceptualizing novel therapeutic approaches targeting GCase. Here, we unveil the protein structure of a mannose-6-phosphate-independent lysosomal transport complex and provide fundamental knowledge for translational clinical research to overcome GD and PD.
履歴
登録2024年7月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月9日-
マップ公開2025年4月9日-
更新2025年4月9日-
現状2025年4月9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_50937.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_50937.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Focused refinement of GCase in complex with LIMP-2 and two bound Pro-Macrobodies. Sharpened map (b-factor: -143.8) obtained from local 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.)
0.93 Å/pix.
x 320 pix.
= 296. Å		0.93 Å/pix.
x 320 pix.
= 296. Å		0.93 Å/pix.
x 320 pix.
= 296. 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: 0.925 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: 0.35
最小 - 最大-2.1007578 - 3.8714273
平均 (標準偏差)-0.00012363562 (±0.048060898)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 296.0 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: Half map B

ファイルemd_50937_half_map_1.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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ハーフマップ: Half Map A

ファイルemd_50937_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lys...

全体名称: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lysosomal integral membrane protein 2 (LIMP-2) with two bound Pro-macrobodies.
要素
  • 複合体: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lysosomal integral membrane protein 2 (LIMP-2) with two bound Pro-macrobodies.
    • タンパク質・ペプチド: Lysosomal acid glucosylceramidase
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb6
    • タンパク質・ペプチド: Lysosomal membrane protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb1

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超分子 #1: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lys...

超分子名称: Lysosomal transporting complex of beta-glucocerebrosidase and lysosomal integral membrane protein 2 (LIMP-2) with two bound Pro-macrobodies.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Maltose-binding protein (MBP) domains of Pro-macrobodies were not resolved, only nanobody domains are included in the model.
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 250 KDa

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分子 #1: Lysosomal acid glucosylceramidase

分子名称: Lysosomal acid glucosylceramidase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: glucosylceramidase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: ARPCIPKSFG YSSVVCVCNA TYCDSFDPPT FPALGTFSRY ESTRSGRRME LSMGPIQANH TGTGLLLTLQ PEQKFQKVKG FGGAMTDAA ALNILALSPP AQNLLLKSYF SEEGIGYNII RVPMASCDFS IRTYTYADTP DDFQLHNFSL PEEDTKLKIP L IHRALQLA ...文字列:
ARPCIPKSFG YSSVVCVCNA TYCDSFDPPT FPALGTFSRY ESTRSGRRME LSMGPIQANH TGTGLLLTLQ PEQKFQKVKG FGGAMTDAA ALNILALSPP AQNLLLKSYF SEEGIGYNII RVPMASCDFS IRTYTYADTP DDFQLHNFSL PEEDTKLKIP L IHRALQLA QRPVSLLASP WTSPTWLKTN GAVNGKGSLK GQPGDIYHQT WARYFVKFLD AYAEHKLQFW AVTAENEPSA GL LSGYPFQ CLGFTPEHQR DFIARDLGPT LANSTHHNVR LLMLDDQRLL LPHWAKVVLT DPEAAKYVHG IAVHWYLDFL APA KATLGE THRLFPNTML FASEACVGSK FWEQSVRLGS WDRGMQYSHS IITNLLYHVV GWTDWNLALN PEGGPNWVRN FVDS PIIVD ITKDTFYKQP MFYHLGHFSK FIPEGSQRVG LVASQKNDLD AVALMHPDGS AVVVVLNRSS KDVPLTIKDP AVGFL ETIS PGYSIHTYLW RRQ

UniProtKB: Lysosomal acid glucosylceramidase

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分子 #2: Nanobody Nb6

分子名称: Nanobody Nb6 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Pro-Macrobody; nanobody fused to maltose-binding protein (MBP) via Pro-Pro linker; MBP not resolved and not modeled.
光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
組換発現生物種: Escherichia coli MC1061 (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LVQPGGSLRL SCAASGSIFS INTMGWYRQA PGKEREMVAY IITFGSTNYA DSVKGRFTIS GDNANNTMWL QMNSLKPED TAVYYCYAAI RPTDSSTYTS YWGQGTQVTV PP

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分子 #3: Lysosomal membrane protein 2

分子名称: Lysosomal membrane protein 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: KKIVLRNGTE AFDSWEKPPL PVYTQFYFFN VTNPEEILRG ETPRVEEVGP YTYRELRNKA NIQFGDNGTT ISAVSNKAYV FERDQSVGD PKIDLIRTLN IPVLTVIEWS QVHFLREIIE AMLKAYQQKL FVTHTVDELL WGYKDEILSL IHVFRPDISP Y FGLFYEKN ...文字列:
KKIVLRNGTE AFDSWEKPPL PVYTQFYFFN VTNPEEILRG ETPRVEEVGP YTYRELRNKA NIQFGDNGTT ISAVSNKAYV FERDQSVGD PKIDLIRTLN IPVLTVIEWS QVHFLREIIE AMLKAYQQKL FVTHTVDELL WGYKDEILSL IHVFRPDISP Y FGLFYEKN GTNDGDYVFL TGEDSYLNFT KIVEWNGKTS LDWWITDKCN MINGTDGDSF HPLITKDEVL YVFPSDFCRS VY ITFSDYE SVQGLPAFRY KVPAEILANT SDNAGFCIPE GNCLGSGVLN VSICKNGAPI IMSFPHFYQA DERFVSYLDF LAP NQEDHE TFVDINPLTG IILKAAKRFQ INIYVKKLDD FVETGDIRTM VFPVMYLNES VHIDKETASR LKSMI

UniProtKB: Lysosome membrane protein 2

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分子 #4: Nanobody Nb1

分子名称: Nanobody Nb1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4
詳細: Pro-Macrobody; nanobody fused to maltose-binding protein (MBP) via Pro-Pro linker; MBP not resolved and not modeled.
光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
組換発現生物種: Escherichia coli MC1061 (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFTLD YYAIGWFRQA PGKEREGVSC ISSSDGSTYY ADSAKGRFTI SRDNAKNTVY LQMNSLKPE DTAVYYCATD RGQCTYYSSG YYRDLRWYDY WGQGTQVTVP P

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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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC6H13NO4SMES; 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid
150.0 mMNaClsodium chloride

詳細: 20 mM MES; 150 mM NaCl, pH: 7.4
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 2
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Monodisperse, complex seperated from monomers via size exclusion chhromatography.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 10550 / 平均電子線量: 50.0 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2) / 使用した粒子像数: 397385
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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:

6tn1


Chain - Chain ID: AAA / Chain - Residue range: 1-497 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model / 詳細: GCase
詳細Initial fitting with ChimeraX, manual flexible fitting with Coot, refinement with Phenix
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT

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原子モデル構築 2

初期モデルPDB ID:

4q4f


Chain - Chain ID: A / Chain - Residue range: 37-430 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model / 詳細: LIMP-2
詳細Initial fitting with ChimeraX, manual flexible fitting with Coot, refinement with Phenix
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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原子モデル構築 3

初期モデルPDB ID:

9ena


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model / 詳細: Nanobody Nb1; Unpublished
詳細Initial fitting with ChimeraX, manual flexible fitting with Coot, refinement with Phenix
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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