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- PDB-8dpu: The crystal structure of the IL-11 signalling complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8dpu
タイトルThe crystal structure of the IL-11 signalling complex
要素
  • Interleukin-11
  • Interleukin-11 receptor subunit alpha
  • Interleukin-6 receptor subunit beta
キーワードCYTOKINE / Complex / GP130 / glycoprotein 130 / signalling / cancer / CYTOKINE-RECEPTOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


interleukin-11 receptor binding / interleukin-27 receptor activity / ciliary neurotrophic factor receptor activity / oncostatin-M-mediated signaling pathway / leukemia inhibitory factor signaling pathway / negative regulation of interleukin-6-mediated signaling pathway / oncostatin-M receptor complex / ciliary neurotrophic factor receptor binding / ciliary neurotrophic factor-mediated signaling pathway / interleukin-11 receptor activity ...interleukin-11 receptor binding / interleukin-27 receptor activity / ciliary neurotrophic factor receptor activity / oncostatin-M-mediated signaling pathway / leukemia inhibitory factor signaling pathway / negative regulation of interleukin-6-mediated signaling pathway / oncostatin-M receptor complex / ciliary neurotrophic factor receptor binding / ciliary neurotrophic factor-mediated signaling pathway / interleukin-11 receptor activity / interleukin-11 binding / ciliary neurotrophic factor receptor complex / interleukin-6 receptor complex / megakaryocyte differentiation / interleukin-27-mediated signaling pathway / head development / negative regulation of hormone secretion / interleukin-11-mediated signaling pathway / positive regulation of adaptive immune response / T-helper 17 cell lineage commitment / developmental process / positive regulation of acute inflammatory response / positive regulation of astrocyte differentiation / intestinal epithelial cell development / IL-6-type cytokine receptor ligand interactions / Interleukin-27 signaling / Interleukin-35 Signalling / positive regulation of platelet aggregation / cell surface receptor signaling pathway via STAT / cytokine receptor activity / Interleukin-6 signaling / positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation / MAPK3 (ERK1) activation / glycogen metabolic process / interleukin-6-mediated signaling pathway / positive regulation of Notch signaling pathway / growth factor binding / MAPK1 (ERK2) activation / positive regulation of cardiac muscle hypertrophy / cytokine binding / fat cell differentiation / protein tyrosine kinase activator activity / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of osteoblast differentiation / positive regulation of T cell proliferation / coreceptor activity / positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation / response to cytokine / B cell differentiation / cytokine activity / growth factor activity / cytokine-mediated signaling pathway / transmembrane signaling receptor activity / scaffold protein binding / negative regulation of neuron apoptotic process / cell population proliferation / receptor complex / positive regulation of MAPK cascade / membrane raft / external side of plasma membrane / neuronal cell body / positive regulation of cell population proliferation / dendrite / negative regulation of apoptotic process / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / extracellular space / extracellular exosome / extracellular region / identical protein binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Interleukin-11, mammalian / Interleukin-11 / Interleukin 11 / : / : / Type I cytokine receptor, cytokine-binding domain / Long hematopoietin receptor, soluble alpha chain, conserved site / Long hematopoietin receptor, soluble alpha chains family signature. / Interleukin-6 receptor alpha chain, binding / Immunoglobulin C2-set-like, ligand-binding ...Interleukin-11, mammalian / Interleukin-11 / Interleukin 11 / : / : / Type I cytokine receptor, cytokine-binding domain / Long hematopoietin receptor, soluble alpha chain, conserved site / Long hematopoietin receptor, soluble alpha chains family signature. / Interleukin-6 receptor alpha chain, binding / 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 / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Interleukin-11 / Interleukin-6 receptor subunit beta / Interleukin-11 receptor subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.78 Å
データ登録者Metcalfe, R.D. / Aizel, K. / Griffin, M.D.W.
資金援助 オーストラリア, 1件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)APP1147621 オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structures of the interleukin 11 signalling complex reveal gp130 dynamics and the inhibitory mechanism of a cytokine variant.
著者: Riley D Metcalfe / Eric Hanssen / Ka Yee Fung / Kaheina Aizel / Clara C Kosasih / Courtney O Zlatic / Larissa Doughty / Craig J Morton / Andrew P Leis / Michael W Parker / Paul R Gooley / ...著者: Riley D Metcalfe / Eric Hanssen / Ka Yee Fung / Kaheina Aizel / Clara C Kosasih / Courtney O Zlatic / Larissa Doughty / Craig J Morton / Andrew P Leis / Michael W Parker / Paul R Gooley / Tracy L Putoczki / Michael D W Griffin /
要旨: Interleukin (IL-)11, an IL-6 family cytokine, has pivotal roles in autoimmune diseases, fibrotic complications, and solid cancers. Despite intense therapeutic targeting efforts, structural ...Interleukin (IL-)11, an IL-6 family cytokine, has pivotal roles in autoimmune diseases, fibrotic complications, and solid cancers. Despite intense therapeutic targeting efforts, structural understanding of IL-11 signalling and mechanistic insights into current inhibitors are lacking. Here we present cryo-EM and crystal structures of the human IL-11 signalling complex, including the complex containing the complete extracellular domains of the shared IL-6 family β-receptor, gp130. We show that complex formation requires conformational reorganisation of IL-11 and that the membrane-proximal domains of gp130 are dynamic. We demonstrate that the cytokine mutant, IL-11 Mutein, competitively inhibits signalling in human cell lines. Structural shifts in IL-11 Mutein underlie inhibition by altering cytokine binding interactions at all three receptor-engaging sites and abrogating the final gp130 binding step. Our results reveal the structural basis of IL-11 signalling, define the molecular mechanisms of an inhibitor, and advance understanding of gp130-containing receptor complexes, with potential applications in therapeutic development.
履歴
登録2022年7月17日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月1日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年10月16日Group: Structure summary
カテゴリ: pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _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: Interleukin-6 receptor subunit beta
B: Interleukin-11
C: Interleukin-11 receptor subunit alpha
D: Interleukin-6 receptor subunit beta
E: Interleukin-11
F: Interleukin-11 receptor subunit alpha
G: Interleukin-6 receptor subunit beta
H: Interleukin-11
I: Interleukin-11 receptor subunit alpha
J: Interleukin-6 receptor subunit beta
K: Interleukin-11
L: Interleukin-11 receptor subunit alpha
M: Interleukin-6 receptor subunit beta
N: Interleukin-11
O: Interleukin-11 receptor subunit alpha
P: Interleukin-6 receptor subunit beta
Q: Interleukin-11
R: Interleukin-11 receptor subunit alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)561,23148
ポリマ－551,18318
非ポリマー10,04730
水00
1
A: Interleukin-6 receptor subunit beta
B: Interleukin-11
C: Interleukin-11 receptor subunit alpha
D: Interleukin-6 receptor subunit beta
E: Interleukin-11
F: Interleukin-11 receptor subunit alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)187,07716
ポリマ－183,7286
非ポリマー3,34910
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
2
G: Interleukin-6 receptor subunit beta
H: Interleukin-11
I: Interleukin-11 receptor subunit alpha
J: Interleukin-6 receptor subunit beta
K: Interleukin-11
L: Interleukin-11 receptor subunit alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)187,07716
ポリマ－183,7286
非ポリマー3,34910
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
M: Interleukin-6 receptor subunit beta
N: Interleukin-11
O: Interleukin-11 receptor subunit alpha
P: Interleukin-6 receptor subunit beta
Q: Interleukin-11
R: Interleukin-11 receptor subunit alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)187,07716
ポリマ－183,7286
非ポリマー3,34910
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)163.411, 163.411, 506.623
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 120.000
Int Tables number151
Space group name H-MP3112
Space group name HallP312(x,y,z+1/3)
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -y,x-y,z+1/3
#3: -x+y,-x,z+2/3
#4: -y,-x,-z+2/3
#5: -x+y,y,-z+1/3
#6: x,x-y,-z
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
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NCSドメイン領域:
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8given(-0.997094342645, -0.00194371235277, -0.0761517816489), (-0.00806343742546, -0.991365093811, 0.130882511247), (-0.0757486161121, 0.131116256642, 0.988468853531)31.4997573263, 107.747502421, -6.31553693328
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12given(-0.993964522421, -0.00336027702879, -0.109650520779), (-0.0117526444181, -0.990516456043, 0.136890560879), (-0.109070635453, 0.137353044549, 0.984498724039)29.6434415412, 107.608542679, -6.00569020228
13given(-0.223107972388, -0.627123184881, -0.746283688446), (-0.452268739193, 0.744787941913, -0.490656610196), (0.863525228471, 0.228051381414, -0.449796339725)64.5159651821, 26.6438332739, -0.476070901639
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-
要素

-
タンパク質 , 3種, 18分子 ADGJMPBEHKNQCFILOR

#1: タンパク質
Interleukin-6 receptor subunit beta / IL-6 receptor subunit beta / IL-6R subunit beta / IL-6R-beta / IL-6RB / CDw130 / Interleukin-6 ...IL-6 receptor subunit beta / IL-6R subunit beta / IL-6R-beta / IL-6RB / CDw130 / Interleukin-6 signal transducer / Membrane glycoprotein 130 / gp130 / Oncostatin-M receptor subunit alpha


分子量: 34563.961 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: IL6ST / 細胞株 (発現宿主): Sf21
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P40189
#2: タンパク質
Interleukin-11 / IL-11 / Adipogenesis inhibitory factor / AGIF


分子量: 19226.416 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: IL11 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / 参照: UniProt: P20809
#3: タンパク質
Interleukin-11 receptor subunit alpha / IL-11 receptor subunit alpha / IL-11R subunit alpha / IL-11R-alpha / IL-11RA


分子量: 38073.508 Da / 分子数: 6 / Mutation: C226S / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: IL11RA / 細胞株 (発現宿主): Sf21
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q14626

-
糖 , 3種, 30分子

#4: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#5: 多糖
beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 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 / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
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

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 3.54 Å3/Da / 溶媒含有率: 65.28 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 7.25
詳細: 180 mM magnesium chloride, 15.3% PEG 3350, 100 mM potassium sodium tartrate, 90 mM sodium HEPES pH 7.25 and 1.8% tert-butanol

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: Australian Synchrotron / ビームライン: MX2 / 波長: 0.9537 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2018年5月8日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.9537 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3.779→49.275 Å / Num. obs: 48027 / % possible obs: 92.8 % / 冗長度: 20.9 % / Biso Wilson estimate: 126.31 Å2 / CC1/2: 0.998 / Rpim(I) all: 0.064 / Rrim(I) all: 0.294 / Rsym value: 0.286 / Net I/σ(I): 10.6
反射 シェル解像度: 3.779→4.197 Å / Mean I/σ(I) obs: 1.5 / Num. unique obs: 2262 / CC1/2: 0.548 / Rpim(I) all: 0.558 / Rrim(I) all: 2.584 / Rsym value: 2.522

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.19.2_4158精密化
XDSデータ削減
XDSデータスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 8DPS

8dps


解像度: 3.78→40.86 Å / SU ML: 0.6282 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.35 / 位相誤差: 38.2385
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2951 2054 4.54 %
Rwork0.2756 43181 -
obs0.2765 45235 58.04 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 175.3 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3.78→40.86 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数34914 0 654 0 35568
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.005636546
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.203549956
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.05885682
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.00726360
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d9.68325160
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2GX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints5.31069407811E-12
ens_1d_3GX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.48377315684E-12
ens_1d_4GX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.63812474458E-12
ens_1d_5GX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints6.08173820582E-12
ens_1d_6GX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints2.26776251009E-12
ens_2d_2NX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints7.89311033029E-12
ens_2d_3NX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints2.29790034744E-12
ens_2d_4NX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.47088919813E-12
ens_2d_5NX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints4.29345428365E-12
ens_2d_6NX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints5.82794000469E-12
ens_3d_2RX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints6.09787184976E-12
ens_3d_3RX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.18757147017E-12
ens_3d_4RX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.43696834152E-12
ens_3d_5RX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints1.5985643932E-12
ens_3d_6RX-RAY DIFFRACTIONNCS constraints5.58443611491E-12
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3.78-3.870.732710.4297137X-RAY DIFFRACTION2.69
3.87-3.960.4274200.3648403X-RAY DIFFRACTION8.27
3.96-4.070.4193530.3934632X-RAY DIFFRACTION13.31
4.07-4.190.368550.3883923X-RAY DIFFRACTION18.98
4.19-4.330.3815910.36881150X-RAY DIFFRACTION24.08
4.33-4.480.4545100.35271647X-RAY DIFFRACTION32.45
4.48-4.660.33691760.32962199X-RAY DIFFRACTION45.66
4.66-4.870.32221330.28962881X-RAY DIFFRACTION58.58
4.87-5.130.33921190.28273580X-RAY DIFFRACTION71.19
5.13-5.450.3021650.28844590X-RAY DIFFRACTION91.67
5.45-5.870.3232970.29174889X-RAY DIFFRACTION99.96
5.87-6.460.34742570.30634945X-RAY DIFFRACTION100
6.46-7.390.32131980.27955029X-RAY DIFFRACTION100
7.39-9.290.23212150.23975032X-RAY DIFFRACTION99.98
9.29-40.860.25242640.2455144X-RAY DIFFRACTION99.8

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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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