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- EMDB-7461: Insulin Receptor ectodomain in complex with one insulin molecule -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7461
タイトルInsulin Receptor ectodomain in complex with one insulin molecule
マップデータInsulin receptor dimer with one insulin bound
試料
  • 複合体: Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule
    • 複合体: Insulin receptor
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor
    • 複合体: Insulin A chain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin A chain
    • 複合体: Insulin B chain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin B chain
    • 複合体: Insulin receptor subunit alpha
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor subunit alpha
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to palmitoleic acid / response to L-arginine / regulation of female gonad development / positive regulation of meiotic cell cycle / positive regulation of developmental growth / insulin-like growth factor II binding / male sex determination / exocrine pancreas development / insulin receptor complex / insulin-like growth factor I binding ...cellular response to palmitoleic acid / response to L-arginine / regulation of female gonad development / positive regulation of meiotic cell cycle / positive regulation of developmental growth / insulin-like growth factor II binding / 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 / PTB domain binding / negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / negative regulation of glycogen catabolic process / regulation of cellular amino acid metabolic process / adrenal gland development / positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction / negative regulation of fatty acid metabolic process / negative regulation of feeding behavior / neuronal cell body membrane / Signaling by Insulin receptor / IRS activation / activation of protein kinase activity / Insulin processing / regulation of protein secretion / amyloid-beta clearance / positive regulation of respiratory burst / positive regulation of peptide hormone secretion / Regulation of gene expression in beta cells / negative regulation of acute inflammatory response / positive regulation of receptor internalization / alpha-beta T cell activation / regulation of embryonic development / negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response / transport across blood-brain barrier / insulin receptor substrate binding / positive regulation of dendritic spine maintenance / positive regulation of glycogen biosynthetic process / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / epidermis development / negative regulation of protein secretion / regulation of protein localization to plasma membrane / fatty acid homeostasis / Signal attenuation / negative regulation of lipid catabolic process / FOXO-mediated transcription of oxidative stress, metabolic and neuronal genes / negative regulation of gluconeogenesis / phosphatidylinositol 3-kinase binding / COPI-mediated anterograde transport / positive regulation of lipid biosynthetic process / heart morphogenesis / negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / nitric oxide-cGMP-mediated signaling / transport vesicle / positive regulation of protein autophosphorylation / dendrite membrane / Insulin receptor recycling / neuron projection maintenance / NPAS4 regulates expression of target genes / positive regulation of protein metabolic process / positive regulation of brown fat cell differentiation / positive regulation of glycolytic process / activation of protein kinase B activity / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of mitotic nuclear division / Insulin receptor signalling cascade / receptor-mediated endocytosis / learning / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / positive regulation of cytokine production / positive regulation of long-term synaptic potentiation / caveola / acute-phase response / Regulation of insulin secretion / endosome lumen / positive regulation of protein secretion / positive regulation of glucose import / negative regulation of proteolysis / positive regulation of cell differentiation / regulation of transmembrane transporter activity / insulin-like growth factor receptor binding / positive regulation of MAP kinase activity / wound healing / insulin receptor binding / regulation of synaptic plasticity / negative regulation of protein catabolic process / hormone activity / receptor internalization / receptor protein-tyrosine kinase / memory / cognition / cellular response to growth factor stimulus / positive regulation of neuron projection development / 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/IGF/Relaxin family / Insulin, conserved site / Insulin family signature. ...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/IGF/Relaxin family / Insulin, conserved site / Insulin family signature. / Insulin-like / Insulin / insulin-like growth factor / relaxin family. / 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 / Protein tyrosine and serine/threonine kinase / Serine-threonine/tyrosine-protein kinase, catalytic domain / 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 / Insulin receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Ovis aries (ヒツジ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7.4 Å
データ登録者Scapin G / Dandey VP / Zhang Z / Strickland C / Potter CS / Carragher B
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM103310 米国
Simons Foundation349247 米国
National Institutes of Health/National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIH/NIDCD)OD019994 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2018
タイトル: Structure of the insulin receptor-insulin complex by single-particle cryo-EM analysis.
著者: Giovanna Scapin / Venkata P Dandey / Zhening Zhang / Winifred Prosise / Alan Hruza / Theresa Kelly / Todd Mayhood / Corey Strickland / Clinton S Potter / Bridget Carragher /
要旨: The insulin receptor is a dimeric protein that has a crucial role in controlling glucose homeostasis, regulating lipid, protein and carbohydrate metabolism, and modulating brain neurotransmitter ...The insulin receptor is a dimeric protein that has a crucial role in controlling glucose homeostasis, regulating lipid, protein and carbohydrate metabolism, and modulating brain neurotransmitter levels. Insulin receptor dysfunction has been associated with many diseases, including diabetes, cancer and Alzheimer's disease. The primary sequence of the receptor has been known since the 1980s, and is composed of an extracellular portion (the ectodomain, ECD), a single transmembrane helix and an intracellular tyrosine kinase domain. Binding of insulin to the dimeric ECD triggers auto-phosphorylation of the tyrosine kinase domain and subsequent activation of downstream signalling molecules. Biochemical and mutagenesis data have identified two putative insulin-binding sites, S1 and S2. The structures of insulin bound to an ECD fragment containing S1 and of the apo ectodomain have previously been reported, but details of insulin binding to the full receptor and the signal propagation mechanism are still not understood. Here we report single-particle cryo-electron microscopy reconstructions of the 1:2 (4.3 Å) and 1:1 (7.4 Å) complexes of the insulin receptor ECD dimer with insulin. The symmetrical 4.3 Å structure shows two insulin molecules per dimer, each bound between the leucine-rich subdomain L1 of one monomer and the first fibronectin-like domain (FnIII-1) of the other monomer, and making extensive interactions with the α-subunit C-terminal helix (α-CT helix). The 7.4 Å structure has only one similarly bound insulin per receptor dimer. The structures confirm the binding interactions at S1 and define the full S2 binding site. These insulin receptor states suggest that recruitment of the α-CT helix upon binding of the first insulin changes the relative subdomain orientations and triggers downstream signal propagation.
履歴
登録2018年2月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年2月28日-
マップ公開2018年3月14日-
更新2019年12月18日-
現状2019年12月18日処理サイト: RCSB / 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: 0.42
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.42
  • 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-6ce7
  • 表面レベル: 0.42
  • 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_7461.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_7461.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Insulin receptor dimer with one insulin bound
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.1 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.42 / ムービー #1: 0.42
最小 - 最大-0.42263013 - 1.1719949
平均 (標準偏差)0.002629446 (±0.049319256)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 316.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.11.11.1
M x/y/z288288288
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z316.800316.800316.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS288288288
D min/max/mean-0.4231.1720.003

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule

全体名称: Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule
要素
  • 複合体: Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule
    • 複合体: Insulin receptor
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor
    • 複合体: Insulin A chain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin A chain
    • 複合体: Insulin B chain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin B chain
    • 複合体: Insulin receptor subunit alpha
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor subunit alpha

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超分子 #1: Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule

超分子名称: Insulin Receptor Ectodomain in complex with one insulin molecule
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
分子量理論値: 215 KDa

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超分子 #2: Insulin receptor

超分子名称: Insulin receptor / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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超分子 #3: Insulin A chain

超分子名称: Insulin A chain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #4: Insulin B chain

超分子名称: Insulin B chain / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Ovis aries (ヒツジ)

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超分子 #5: Insulin receptor subunit alpha

超分子名称: Insulin receptor subunit alpha / タイプ: complex / ID: 5 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 105.926094 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列: HLYPGEVCPG MDIRNNLTRL HELENCSVIE GHLQILLMFK TRPEDFRDLS FPKLIMITDY LLLFRVYGLE SLKDLFPNLT VIRGSRLFF NYALVIFEMV HLKELGLYNL MNITRGSVRI EKNNELCYLA TIDWSRILDS VEDNHIVLNK DDNEECGDIC P GTAKGKTN ...文字列:
HLYPGEVCPG MDIRNNLTRL HELENCSVIE GHLQILLMFK TRPEDFRDLS FPKLIMITDY LLLFRVYGLE SLKDLFPNLT VIRGSRLFF NYALVIFEMV HLKELGLYNL MNITRGSVRI EKNNELCYLA TIDWSRILDS VEDNHIVLNK DDNEECGDIC P GTAKGKTN CPATVINGQF VERCWTHSHC QKVCPTICKS HGCTAEGLCC HSECLGNCSQ PDDPTKCVAC RNFYLDGRCV ET CPPPYYH FQDWRCVNFS FCQDLHHKCK NSRRQGCHQY VIHNNKCIPE CPSGYTMNSS NLLCTPCLGP CPKVCHLLEG EKT IDSVTS AQELRGCTVI NGSLIINIRG GNNLAAELEA NLGLIEEISG YLKIRRSYAL VSLSFFRKLR LIRGETLEIG NYSF YALDN QNLRQLWDWS KHNLTITQGK LFFHYNPKLC LSEIHKMEEV SGTKGRQERN DIALKTNGDQ ASCENELLKF SYIRT SFDK ILLRWEPYWP PDFRDLLGFM LFYKEAPYQN VTEFDGQDAC GSNSWTVVDI DPPLRSNDPK SQNHPGWLMR GLKPWT QYA IFVKTLVTFS DERRTYGAKS DIIYVQTDAT NPSVPLDPIS VSNSSSQIIL KWKPPSDPNG NITHYLVFWE RQAEDSE LF ELDYCLKGLK LPSRTWSPPF ESEDSQKHNQ SEYEDSAGEC CSCPKTDSQI LKELEESSFR KTFEDYLHNV VFVPRKTS S GTGAEDPRPS RKRRSLGDVG NVTVAVPTVA AFPNTSSTSV PTSPEEHRPF EKVVNKESLV ISGLRHFTGY RIELQACNQ DTPEERCSVA AYVSARTMPE AKADDIVGPV THEIFENNVV HLMWQEPKEP NGLIVLYEVS YRRYGDEELH LCVSRKHFAL ERGCRLRGL SPGNYSVRIR ATSLAGNGSW TEPTYFYVTD YLDVPSNIAK

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分子 #2: Insulin A chain

分子名称: Insulin A chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 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
配列文字列:
GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N

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分子 #3: Insulin B chain

分子名称: Insulin B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Ovis aries (ヒツジ)
分子量理論値: 3.403927 KDa
配列文字列:
FVNQHLCGSH LVEALYLVCG ERGFFYTPKA

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分子 #4: Insulin receptor subunit alpha

分子名称: Insulin receptor subunit alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 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: 3.671163 KDa
組換発現生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
配列文字列:
QILKELEESS FRKTFEDYLH NVVFVPRPSR

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: Hepes Saline (HBS)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 80 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Grids made with SpotItOn.

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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 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 45.5 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
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: 7.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 0.6.5) / 使用した粒子像数: 48315
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
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: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6ce7:
Insulin Receptor ectodomain in complex with one insulin molecule

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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://pdbjlvh1.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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