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- PDB-8b7q: Cryo-EM structure for the mouse LEPR-CRH2:Leptin:LEPR-Ig complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8b7q
タイトルCryo-EM structure for the mouse LEPR-CRH2:Leptin:LEPR-Ig complex following symmetry expansion in combination with local refinement
要素
  • Leptin
  • Leptin receptor
キーワードCYTOKINE / leptin / LEP-R / obesity / metabolism / energy balance
機能・相同性
機能・相同性情報


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 / regulation of transport / 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 ...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 / regulation of transport / 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 / regulation of natural killer cell mediated cytotoxicity / leptin receptor binding / regulation of bone remodeling / positive regulation of luteinizing hormone secretion / bone growth / regulation of natural killer cell activation / glycerol biosynthetic process / regulation of steroid biosynthetic process / elastin metabolic process / leptin-mediated signaling pathway / positive regulation of follicle-stimulating hormone secretion / regulation of intestinal cholesterol absorption / positive regulation of monoatomic ion transport / positive regulation of hepatic stellate cell activation / regulation of feeding behavior / regulation of brown fat cell differentiation / positive regulation of peroxisome proliferator activated receptor signaling pathway / regulation of nitric-oxide synthase activity / adult feeding behavior / activation of protein kinase C activity / bone mineralization involved in bone maturation / regulation of lipid biosynthetic process / sexual reproduction / response to leptin / negative regulation of cartilage development / negative regulation of D-glucose import / ovulation from ovarian follicle / negative regulation of appetite / positive regulation of developmental growth / energy reserve metabolic process / leukocyte tethering or rolling / bile acid metabolic process / cellular response to leptin stimulus / prostaglandin secretion / cardiac muscle hypertrophy / positive regulation of p38MAPK cascade / hormone metabolic process / regulation of protein localization to nucleus / cell surface receptor signaling pathway via STAT / regulation of fat cell differentiation / intestinal absorption / eating behavior / insulin secretion / regulation of metabolic process / aorta development / regulation of gluconeogenesis / negative regulation of vasoconstriction / response to vitamin E / glycogen metabolic process / peptide hormone receptor binding / fatty acid beta-oxidation / regulation of cytokine production involved in inflammatory response / central nervous system neuron development / response to dietary excess / peptide hormone binding / T cell differentiation / negative regulation of lipid storage / positive regulation of TOR signaling / regulation of angiogenesis / cell surface receptor signaling pathway via JAK-STAT / negative regulation of gluconeogenesis / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / adipose tissue development / phagocytosis / glial cell proliferation / cholesterol metabolic process / energy homeostasis / cellular response to retinoic acid / positive regulation of T cell proliferation / positive regulation of interleukin-12 production / regulation of insulin secretion / negative regulation of autophagy / placenta development / response to activity / gluconeogenesis / determination of adult lifespan / positive regulation of interleukin-8 production / positive regulation of receptor signaling pathway via JAK-STAT / female pregnancy / response to insulin / circadian rhythm / hormone activity / positive regulation of interleukin-6 production / positive regulation of protein import into nucleus / lipid metabolic process / regulation of blood pressure / glucose metabolic process / cellular response to insulin stimulus
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. / Four-helical cytokine-like, core ...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)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.02 Å
データ登録者Verstraete, K. / Savvides, S.N. / Verschueren, K.G. / Tsirigotaki, A.
資金援助 ベルギー, 1件
組織認可番号国
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9月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年4月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月26日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年10月23日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Leptin
B: Leptin receptor
F: Leptin receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)214,0534
ポリマ－213,8323
非ポリマー2211
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: light scattering
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area3220 Å2
ΔGint-14 kcal/mol
Surface area23140 Å2

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要素

#1: タンパク質 Leptin / Obesity factor


分子量: 18873.283 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Mouse leptin was produced with an N-terminal His-tag and refolded from inclusion bodies produced in E. coli
由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Lep, Ob / プラスミド: pET15b / 詳細 (発現宿主): pET15b-His-TEV-mLeptin / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P41160
#2: タンパク質 Leptin receptor / LEP-R / B219 / OB receptor / OB-R


分子量: 97479.391 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: The mLEP-R ectodomain was C-terminally fused to a trimeric GCN4 isoleucine zipper tag and secreted from HEK93 FreeStyle cells and complexed with refolded mouse leptin produced in E.coli.
由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Lepr, Db, Obr / プラスミド: pTwist / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / Variant (発現宿主): FreeStyle / 参照: UniProt: P48356
#3: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Mouse leptin in complex with a trimerized form of the mouse Lep-R extracellular region
タイプ: COMPLEX
詳細: The mLEP-R ectodomain was C-terminally fused to a trimeric GCN4 isoleucine zipper tag and secreted from HEK93 FreeStyle cells and complexed with refolded mouse leptin produced in E.coli.
Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.444 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 20 mM HEPES, 150 mM NaCl, pH 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was monodisperse.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 99 % / 凍結前の試料温度: 295 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: OTHER / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 45 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 13230

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
phenix.real_space_refine1.19.2_4158精密化
PHENIX1.19.2_4158精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
5cryoSPARCv3.3.1CTF補正
8UCSF Chimera1.17モデルフィッティング
9PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
10cryoSPARCv3.3.1初期オイラー角割当
11cryoSPARCv3.3.1分類Ab initio 3D classification
12cryoSPARCversion 3.3.2３次元再構成Symmetry expansion in combination with local refinement
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 141157
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.02 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 163914
詳細: To address the breakage of symmetry in the ring-like core region of the complex and possibly revolve the mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-RCRH1-IgCRH2 subcomplex at higher resolution, the pseudo-C3 ...詳細: To address the breakage of symmetry in the ring-like core region of the complex and possibly revolve the mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-RCRH1-IgCRH2 subcomplex at higher resolution, the pseudo-C3 symmetric volume following consenus refinement was aligned to the pseudo-C3 symmetry axis via the Volume Alignment Tool job in cryoSPARC. The associated particle set was re-extracted without binning and symmetry expanded around the C3 axis resulting in 163,914 particles. Using the molmap function in Chimera, a volume blurred to 25 Angstrom around one mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-RCRH1-IgCRH2 subcomplex was generated, and transformed into a mask with the Volume Tools job in cryoSPARC. Local refinement was performed by limiting the rotation and shift search extent around the original consensus refinement. The center of mass of the mask was used as a fulcrum point. This approach resulted in a cryo-EM map with an FSC0.143 resolution of 4.02 Angstrom in which the crystallographic model for the mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-R_IgCRH2' complex was fitted using Chimera and real-space refined in Phenix using reference restraints to the starting model.
対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
詳細: The crystallographic model for the mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-R_IgCRH2' complex (pdb 7z3r) was fitted in the cryo-EM map using Chimera and real-space refined in Phenix using reference restraints ...詳細: The crystallographic model for the mLEP-RCRH2:mLeptin:mLEP-R_IgCRH2' complex (pdb 7z3r) was fitted in the cryo-EM map using Chimera and real-space refined in Phenix using reference restraints to the starting model.
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 101.59 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00243588
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.61114885
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0425572
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041615
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.8271325

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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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