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万見
- EMDB-9878: Cryo EM density map of Resveratrol-stabilized bioactive insulin o... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9878
タイトルCryo EM density map of Resveratrol-stabilized bioactive insulin oligomer
マップデータResveratrol-stabilized oligomeric form of insulin which is fully biologically active
試料
  • 複合体: Insulin oligomer and Resveratrol complex
    • タンパク質・ペプチド: Insulin A chain
    • タンパク質・ペプチド: Insulin B chain
キーワードInsulin fibrillation / Natural polyphenols / Anti-Amyloid activity / Insulin hexamer / Bioavailability / HORMONE (ホルモン)
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / negative regulation of glycogen catabolic process / regulation of cellular amino acid metabolic 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 ...negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / negative regulation of glycogen catabolic process / regulation of cellular amino acid metabolic 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 / positive regulation of peptide hormone secretion / Regulation of gene expression in beta cells / positive regulation of respiratory burst / 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 / negative regulation of lipid catabolic process / negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / 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 / 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 / positive regulation of cell differentiation / positive regulation of glucose import / negative regulation of proteolysis / regulation of synaptic plasticity / wound healing / insulin receptor binding / negative regulation of protein catabolic process / positive regulation of neuron projection development / hormone activity / 認識 / Golgi lumen / vasodilation / positive regulation of protein localization to nucleus / glucose metabolic process / regulation of protein localization / glucose homeostasis / cell-cell signaling / insulin receptor signaling pathway / positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity / PI5P, PP2A and IER3 Regulate PI3K/AKT Signaling / positive regulation of cell growth / secretory granule lumen / protease binding / positive regulation of MAPK cascade / positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / positive regulation of cell migration / G protein-coupled receptor signaling pathway / Amyloid fiber formation / 小胞体 / ゴルジ体 / negative regulation of gene expression / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / regulation of DNA-templated transcription / extracellular space / extracellular region / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
インスリン / Insulin family / Insulin/IGF/Relaxin family / Insulin, conserved site / Insulin family signature. / Insulin-like / Insulin / insulin-like growth factor / relaxin family. / Insulin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
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: 14.5 Å
データ登録者Sengupta J / Pathak BK
資金援助 インド, 3件
OrganizationGrant number国
Department of Biotechnology (India) インド
Department of Science & Technology (India) インド
Council of Scientific & Industrial Research インド
引用ジャーナル: J Comput Aided Mol Des / 年: 2020
タイトル: Resveratrol as a nontoxic excipient stabilizes insulin in a bioactive hexameric form.
著者: Bani Kumar Pathak / Debajyoti Das / Sayan Bhakta / Partha Chakrabarti / Jayati Sengupta /
要旨: Insulin aggregation is the leading cause of considerable reduction in the amount of active drug molecules in liquid formulations manufactured for diabetes management. Phenolic compounds, such as ...Insulin aggregation is the leading cause of considerable reduction in the amount of active drug molecules in liquid formulations manufactured for diabetes management. Phenolic compounds, such as phenol and m-cresol, are routinely used to stabilize insulin in a hexameric form during its commercial preparation. However, long term usage of commercial insulin results in various adverse secondary responses, for which toxicity of the phenolic excipients is primarily responsible. In this study we aimed to find out a nontoxic insulin stabilizer. To that end, we have selected resveratrol, a natural polyphenol, as a prospective nontoxic insulin stabilizer because of its structural similarity with commercially used phenolic compounds. Atomic force microscopy visualization of resveratrol-treated human insulin revealed that resveratrol has a unique ability to arrest hINS in a soluble oligomeric form having discrete spherical morphology. Most importantly, resveratrol-treated insulin is nontoxic for HepG2 cells and it effectively maintains low blood glucose in a mouse model. Cryo-electron microscopy revealed 3D morphology of resveratrol-stabilized insulin that strikingly resembles crystal structures of insulin hexamer formulated with m-cresol. Significantly, we found that, in a condition inductive to amyloid fibrillation at physiological pH, resveratrol is capable of stabilizing insulin more efficiently than m-cresol. Thus, this study describes resveratrol as an effective nontoxic natural molecule that can be used for stabilizing insulin in a bioactive oligomeric form during its commercial formulation.
履歴
登録2019年4月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年4月22日-
マップ公開2020年4月22日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBj / 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: 0.05
  • 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: 0.05
  • 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-6jr3
  • 表面レベル: 0.05
  • 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_9878.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_9878.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Resveratrol-stabilized oligomeric form of insulin which is fully biologically active
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.89 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05 / ムービー #1: 0.05
最小 - 最大-0.12147528 - 0.2776239
平均 (標準偏差)-0.000007990561 (±0.008368772)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 241.92 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.891.891.89
M x/y/z128128128
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z241.920241.920241.920
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-200-200-200
NX/NY/NZ401401401
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS128128128
D min/max/mean-0.1210.278-0.000

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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 oligomer and Resveratrol complex

全体名称: Insulin oligomer and Resveratrol complex
要素
  • 複合体: Insulin oligomer and Resveratrol complex
    • タンパク質・ペプチド: Insulin A chain
    • タンパク質・ペプチド: Insulin B chain

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超分子 #1: Insulin oligomer and Resveratrol complex

超分子名称: Insulin oligomer and Resveratrol complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Insulin A chain

分子名称: Insulin A chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 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
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列:
GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N

UniProtKB: インスリン

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分子 #2: Insulin B chain

分子名称: Insulin B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 3.433953 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列:
FVNQHLCGSH LVEALYLVCG ERGFFYTPKT

UniProtKB: インスリン

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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

緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI EAGLE (4k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 平均電子線量: 10.0 e/Å2
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 14.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER / 使用した粒子像数: 11000
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1ev6


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
得られたモデル

PDB-6jr3:
Crystal structure of insulin hexamer fitted into cryo EM density map where each dimer was kept as rigid body

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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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