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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-7062 | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of human insulin degrading enzyme in complex with FAB H11-E heavy chain, FAB H11-E light chain and 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 |
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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 / negative regulation of NAD(P)H oxidase activity ...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 / negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / regulation of aerobic respiration / negative regulation of glycogen catabolic process / regulation of cellular amino acid metabolic process / peptide catabolic process / Signaling by Insulin receptor / IRS activation / nitric oxide-cGMP-mediated signaling / negative regulation of fatty acid metabolic process / Insulin processing / negative regulation of feeding behavior / regulation of protein secretion / amyloid-beta clearance / immunoglobulin complex / positive regulation of peptide hormone secretion / Regulation of gene expression in beta cells / positive regulation of respiratory burst / peroxisomal matrix / positive regulation of dendritic spine maintenance / alpha-beta T cell activation / negative regulation of acute inflammatory response / negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response / negative regulation of protein secretion / fatty acid homeostasis / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / positive regulation of glycogen biosynthetic process / positive regulation of lipid biosynthetic process / Signal attenuation / FOXO-mediated transcription of oxidative stress, metabolic and neuronal genes / negative regulation of gluconeogenesis / positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction / regulation of protein localization to plasma membrane / COPI-mediated anterograde transport / amyloid-beta metabolic process / negative regulation of lipid catabolic process / 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 / 小胞 / positive regulation of protein autophosphorylation / Insulin receptor recycling / insulin-like growth factor receptor binding / NPAS4 regulates expression of target genes / positive regulation of protein metabolic process / neuron projection maintenance / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of brown fat cell differentiation / activation of protein kinase B activity / positive regulation of glycolytic process / proteolysis involved in protein catabolic process / Insulin receptor signalling cascade / positive regulation of mitotic nuclear division / Regulation of insulin secretion / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / positive regulation of long-term synaptic potentiation / endosome lumen / positive regulation of cytokine production / acute-phase response / positive regulation of protein secretion / regulation of transmembrane transporter activity / Peroxisomal protein import / positive regulation of cell differentiation / peptide binding / positive regulation of glucose import / negative regulation of proteolysis / regulation of synaptic plasticity / protein catabolic process / wound healing / insulin receptor binding / negative regulation of protein catabolic process / positive regulation of neuron projection development / hormone activity / metalloendopeptidase activity / antigen processing and presentation of endogenous peptide antigen via MHC class I / 認識 / ペルオキシソーム / Golgi lumen / vasodilation / positive regulation of protein localization to nucleus / positive regulation of protein catabolic process / glucose metabolic process / regulation of protein localization / glucose homeostasis / virus receptor activity / cell-cell signaling / insulin receptor signaling pathway / positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity / positive regulation of protein binding / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / positive regulation of cell growth / basolateral plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
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: 3.7 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
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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 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_7062.map.gz | 8.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-7062-v30.xml emd-7062.xml | 26.8 KB 26.8 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_7062_fsc.xml | 11.4 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_7062.png | 77.9 KB | ||
マスクデータ | emd_7062_msk_1.map | 125 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_7062_half_map_1.map.gz emd_7062_half_map_2.map.gz | 98.5 MB 98.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7062 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7062 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 6b70MC 7041C 7065C 7066C 7090C 7091C 7092C 7093C 5wobC 6b3qC 6b7yC 6b7zC 6bf6C 6bf7C 6bf8C 6bf9C 6bfcC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このマップから作成された原子モデル |
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類似構造データ |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_7062.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_7062_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Insulin degrading enzyme in complex with insulin
ファイル | emd_7062_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Insulin degrading enzyme in complex with insulin | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Insulin degrading enzyme in complex with insulin
ファイル | emd_7062_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Insulin degrading enzyme in complex with insulin | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Insulin degrading enzyme/Insulin
全体 | 名称: Insulin degrading enzyme/Insulin |
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要素 |
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-超分子 #1: Insulin degrading enzyme/Insulin
超分子 | 名称: Insulin degrading enzyme/Insulin / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all 詳細: Cryo-EM structure of human insulin degrading enzyme in complex with insulin |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL |
分子量 | 実験値: 100 KDa |
-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 |
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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 |
-分子 #2: FAB H11-E heavy chain
分子 | 名称: FAB H11-E heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 23.057748 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: EVQLVESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFNIS SSSIHWVRQA PGKGLEWVAS IYSYSGSTYY ADSVKGRFTI SADTSKNTAY LQMNSLRAE DTAVYYCARH YSAVAGLDYW GQGTLVTVFN QIKPPSVFPL APSSKSTSGG TAALGCLVKD YFPEPVTVSW N SGALTSGV ...文字列: EVQLVESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFNIS SSSIHWVRQA PGKGLEWVAS IYSYSGSTYY ADSVKGRFTI SADTSKNTAY LQMNSLRAE DTAVYYCARH YSAVAGLDYW GQGTLVTVFN QIKPPSVFPL APSSKSTSGG TAALGCLVKD YFPEPVTVSW N SGALTSGV HTFPAVLQSS GLYSLSSVVT VPSSSLGTQT YICNVNHKPS NTKVDKKVEP |
-分子 #3: FAB H11-E light chain
分子 | 名称: FAB H11-E light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 23.087609 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: DIQMTQSPSS LSASVGDRVT ITCRASQSVS SAVAWYQQKP GKAPKLLIYS ASSLYSGVPS RFSGSRSGTD YTLTISSLQP EDFATYYCQ QSYFNPITFG QGTKVEIKRT VAAPSVFIFP PSDEQLKSGT ASVVCLLNNF YPREAKVQWK VDNALQSGNS Q ESVTEQDS ...文字列: DIQMTQSPSS LSASVGDRVT ITCRASQSVS SAVAWYQQKP GKAPKLLIYS ASSLYSGVPS RFSGSRSGTD YTLTISSLQP EDFATYYCQ QSYFNPITFG QGTKVEIKRT VAAPSVFIFP PSDEQLKSGT ASVVCLLNNF YPREAKVQWK VDNALQSGNS Q ESVTEQDS KDSTYSLSST LTLSKADYEK HKVYACEVTH QGLSSPVTKS FNR |
-分子 #4: Insulin
分子 | 名称: Insulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 11.989862 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MALWMRLLPL LALLALWGPD PAAAFVNQHL CGSHLVEALY LVCGERGFFY TPKTRREAED LQVGQVELGG GPGAGSLQPL ALEGSLQKR GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.3 mg/mL | ||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.8 構成要素:
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グリッド | モデル: Homemade / 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: 10.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: OTHER / 前処理 - 気圧: 0.001 kPa | ||||||||||||
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 and homemade plunger. | ||||||||||||
詳細 | The sample was monodisperse |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-50 / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 3085 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 71.4 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
-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 |
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得られたモデル | PDB-6b70: |