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万見
- EMDB-7065: Cryo-EM structure of human insulin degrading enzyme in complex wi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7065
タイトルCryo-EM structure of human insulin degrading enzyme in complex with insulin
マップデータInsulin degrading enzyme in complex with insulinインスリン分解酵素
試料
  • 複合体: Insulin degrading enzymeインスリン分解酵素
    • タンパク質・ペプチド: Insulin-degrading enzymeインスリン分解酵素
キーワードIDE / insulin degrading enzyme (インスリン分解酵素) / amyloid beta (アミロイドβ) / BIOSYNTHETIC PROTEIN (生合成) / HYDROLASE (加水分解酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


インスリシン / ubiquitin recycling / insulin catabolic process / insulin metabolic process / amyloid-beta clearance by cellular catabolic process / hormone catabolic process / bradykinin catabolic process / ubiquitin-modified protein reader activity / insulin binding / regulation of aerobic respiration ...インスリシン / ubiquitin recycling / insulin catabolic process / insulin metabolic process / amyloid-beta clearance by cellular catabolic process / hormone catabolic process / bradykinin catabolic process / ubiquitin-modified protein reader activity / insulin binding / regulation of aerobic respiration / peptide catabolic process / amyloid-beta clearance / peroxisomal matrix / amyloid-beta metabolic process / Insulin receptor recycling / proteolysis involved in protein catabolic process / Peroxisomal protein import / peptide binding / protein catabolic process / metalloendopeptidase activity / antigen processing and presentation of endogenous peptide antigen via MHC class I / ペルオキシソーム / positive regulation of protein catabolic process / virus receptor activity / insulin receptor signaling pathway / positive regulation of protein binding / basolateral plasma membrane / endopeptidase activity / Ub-specific processing proteases / external side of plasma membrane / 細胞膜 / protein homodimerization activity / ミトコンドリア / タンパク質分解 / extracellular space / extracellular exosome / zinc ion binding / ATP binding / identical protein binding / 細胞核 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Peptidase M16, middle/third domain / Middle or third domain of peptidase_M16 / Peptidase M16, zinc-binding site / Insulinase family, zinc-binding region signature. / Peptidase M16, C-terminal / Peptidase M16 inactive domain / Peptidase M16, N-terminal / Insulinase (Peptidase family M16) / Metalloenzyme, LuxS/M16 peptidase-like
類似検索 - ドメイン・相同性
インスリン分解酵素
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.5 Å
データ登録者Zhang Z / Liang WG / Bailey LJ / Tan YZ / Wei H / Kossiakoff AA / Carragher B / Potter SC / Tang WJ
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM103310 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM81539 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM121964 米国
Simons Foundation349247 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2018
タイトル: Ensemble cryoEM elucidates the mechanism of insulin capture and degradation by human insulin degrading enzyme.
著者: Zhening Zhang / Wenguang G Liang / Lucas J Bailey / Yong Zi Tan / Hui Wei / Andrew Wang / Mara Farcasanu / Virgil A Woods / Lauren A McCord / David Lee / Weifeng Shang / Rebecca Deprez- ...著者: Zhening Zhang / Wenguang G Liang / Lucas J Bailey / Yong Zi Tan / Hui Wei / Andrew Wang / Mara Farcasanu / Virgil A Woods / Lauren A McCord / David Lee / Weifeng Shang / Rebecca Deprez-Poulain / Benoit Deprez / David R Liu / Akiko Koide / Shohei Koide / Anthony A Kossiakoff / Sheng Li / Bridget Carragher / Clinton S Potter / Wei-Jen Tang /
要旨: Insulin degrading enzyme (IDE) plays key roles in degrading peptides vital in type two diabetes, Alzheimer's, inflammation, and other human diseases. However, the process through which IDE recognizes ...Insulin degrading enzyme (IDE) plays key roles in degrading peptides vital in type two diabetes, Alzheimer's, inflammation, and other human diseases. However, the process through which IDE recognizes peptides that tend to form amyloid fibrils remained unsolved. We used cryoEM to understand both the apo- and insulin-bound dimeric IDE states, revealing that IDE displays a large opening between the homologous ~55 kDa N- and C-terminal halves to allow selective substrate capture based on size and charge complementarity. We also used cryoEM, X-ray crystallography, SAXS, and HDX-MS to elucidate the molecular basis of how amyloidogenic peptides stabilize the disordered IDE catalytic cleft, thereby inducing selective degradation by substrate-assisted catalysis. Furthermore, our insulin-bound IDE structures explain how IDE processively degrades insulin by stochastically cutting either chain without breaking disulfide bonds. Together, our studies provide a mechanism for how IDE selectively degrades amyloidogenic peptides and offers structural insights for developing IDE-based therapies.
履歴
登録2017年10月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年11月8日-
マップ公開2017年11月8日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13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: 0.014
  • 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: 0.014
  • 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-6b7y
  • 表面レベル: 0.014
  • 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_7065.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_7065.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Insulin degrading enzyme in complex with insulin
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.073 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.014 / ムービー #1: 0.014
最小 - 最大-0.1315158 - 0.08239051
平均 (標準偏差)0.00026647426 (±0.003625321)
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: 343.36 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0731.0731.073
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z343.360343.360343.360
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.1320.0820.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_7065_msk_1.map
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: Insulin degrading enzyme in complex with insulin

ファイルemd_7065_half_map_1.map
注釈Insulin degrading enzyme in complex with insulin
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: Insulin degrading enzyme in complex with insulin

ファイルemd_7065_half_map_2.map
注釈Insulin degrading enzyme in complex with insulin
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 degrading enzyme

全体名称: Insulin degrading enzymeインスリン分解酵素
要素
  • 複合体: Insulin degrading enzymeインスリン分解酵素
    • タンパク質・ペプチド: Insulin-degrading enzymeインスリン分解酵素

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超分子 #1: Insulin degrading enzyme

超分子名称: Insulin degrading enzyme / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Cryo-EM structure of human Apo insulin degrading enzyme
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 100 KDa

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分子 #1: Insulin-degrading enzyme

分子名称: Insulin-degrading enzyme / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: インスリシン
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 111.866484 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: AIKRIGNHIT KSPEDKREYR GLELANGIKV LLISDPTTDK SSAALDVHIG SLSDPPNIAG LSHFLEHMLF LGTKKYPKEN EYSQFLSEH AGSSNAFTSG EHTNYYFDVS HEHLEGALDR FAQFFLSPLF DESAKDREVN AVDSEHEKNV MNDAWRLFQL E KATGNPKH ...文字列:
AIKRIGNHIT KSPEDKREYR GLELANGIKV LLISDPTTDK SSAALDVHIG SLSDPPNIAG LSHFLEHMLF LGTKKYPKEN EYSQFLSEH AGSSNAFTSG EHTNYYFDVS HEHLEGALDR FAQFFLSPLF DESAKDREVN AVDSEHEKNV MNDAWRLFQL E KATGNPKH PFSKFGTGNK YTLETRPNQE GIDVRQELLK FHSAYYSSNL MAVVVLGRES LDDLTNLVVK LFSEVENKNV PL PEFPEHP FQEEHLKQLY KIVPIKDIRN LYVTFPIPDL QKYYKSNPGH YLGHLIGHEG PGSLLSELKS KGWVNTLVGG QKE GARGFM FFIINVDLTE EGLLHVEDII LHMFQYIQKL RAEGPQEWVF QELKDLNAVA FRFKDKERPR GYTSKIAGIL HYYP LEEVL TAEYLLEEFR PDLIEMVLDK LRPENVRVAI VSKSFEGKTD RTEEWYGTQY KQEAIPDEVI KKWQNADLNG KFKLP TKNE FIPTNFEILP LEKEATPYPA LIKDTAMSKL WFKQDDKFFL PKANLNFEFF SPFAYVDPLH SNMAYLYLEL LKDSLN EYA YAAELAGLSY DLQNTIYGMY LSVKGYNDKQ PILLKKIIEK MATFEIDEKR FEIIKEAYMR SLNNFRAEQP HQHAMYY LR LLMTEVAWTK DELKEALDDV TLPRLKAFIP QLLSRLHIEA LLHGNITKQA ALGIMQMVED TLIEHAHTKP LLPSQLVR Y REVQLPDRGW FVYQQRNEVH NNSGIEIYYQ TDMQSTSENM FLELFAQIIS EPAFNTLRTK EQLGYIVFSG PRRANGIQG LRFIIQSEKP PHYLESRVEA FLITMEKSIE DMTEEAFQKH IQALAIRRLD KPKKLSAESA KYWGEIISQQ YNFDRDNTEV AYLKTLTKE DIIKFYKEML AVDAPRRHKV SVHVLAREMD SCPVVGEFPC QNDINLSQAP ALPQPEVIQN MTEFKRGLPL F PLVKPH

UniProtKB: インスリン分解酵素

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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: 7.8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mmol/LC8H18N2O4SHEPES
300.0 mmol/LNaCl塩化ナトリウムSodium chloride塩化ナトリウム
20.0 mmol/LC10H16N2O8EDTAエチレンジアミン四酢酸
グリッドモデル: Homemade / 材質: GOLD / 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: 10 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 10 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER / 前処理 - 気圧: 0.001 kPa / 詳細: The grids are homemade lacey gold nanowire grids
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 85 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: The cryo grids were made using Spotiton.
詳細The sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 46598 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 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）: 0.9400000000000001 µm
倍率（公称値）: 22500
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
アライメント法Coma free - Residual tilt: 10.0 mrad
詳細The image was collected at 20-50 degree tilt
撮影#0 - Image recording ID: 1
#0 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
#0 - 検出モード: COUNTING / #0 - 撮影したグリッド数: 1 / #0 - 実像数: 509 / #0 - 平均露光時間: 10.0 sec. / #0 - 平均電子線量: 7.9 e/Å2 / #1 - Image recording ID: 2
#1 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
#1 - 検出モード: COUNTING / #1 - デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / #1 - デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / #1 - デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-50 / #1 - 撮影したグリッド数: 1 / #1 - 実像数: 620 / #1 - 平均露光時間: 10.0 sec. / #1 - 平均電子線量: 6.8 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 762283
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

4q5z
PDB 未公開エントリ

初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
Projection matching processing - Number reference projections: 2
ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 3次元分類クラス数: 8 / 平均メンバー数/クラス: 18983 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
Projection matching processing - Number reference projections: 2
ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 24425
Image recording ID1
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 92
得られたモデル

PDB-6b7y:
Cryo-EM structure of human insulin degrading enzyme

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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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