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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-34495 | |||||||||
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タイトル | type I-B Cascade bound to a PAM-containing dsDNA target at 3.8 angstrom resolution. | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | Type I-B / CRISPR-Cas (CRISPR) / Cascade / RNA BINDING PROTEIN (RNA結合タンパク質) | |||||||||
機能・相同性 | CRISPR type MYXAN-associated protein Cmx8 / CRISPR-associated protein Cas5, N-terminal / defense response to virus / Uncharacterized protein / Fruiting body developmental protein R-like protein / Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | |||||||||
データ登録者 | Xiao Y / Lu M / Yu C / Zhang Y | |||||||||
資金援助 | 中国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024 タイトル: Structure and genome editing of type I-B CRISPR-Cas. 著者: Meiling Lu / Chenlin Yu / Yuwen Zhang / Wenjun Ju / Zhi Ye / Chenyang Hua / Jinze Mao / Chunyi Hu / Zhenhuang Yang / Yibei Xiao / 要旨: Type I CRISPR-Cas systems employ multi-subunit effector Cascade and helicase-nuclease Cas3 to target and degrade foreign nucleic acids, representing the most abundant RNA-guided adaptive immune ...Type I CRISPR-Cas systems employ multi-subunit effector Cascade and helicase-nuclease Cas3 to target and degrade foreign nucleic acids, representing the most abundant RNA-guided adaptive immune systems in prokaryotes. Their ability to cause long fragment deletions have led to increasing interests in eukaryotic genome editing. While the Cascade structures of all other six type I systems have been determined, the structure of the most evolutionarily conserved type I-B Cascade is still missing. Here, we present two cryo-EM structures of the Synechocystis sp. PCC 6714 (Syn) type I-B Cascade, revealing the molecular mechanisms that underlie RNA-directed Cascade assembly, target DNA recognition, and local conformational changes of the effector complex upon R-loop formation. Remarkably, a loop of Cas5 directly intercalated into the major groove of the PAM and facilitated PAM recognition. We further characterized the genome editing profiles of this I-B Cascade-Cas3 in human CD3 T cells using mRNA-mediated delivery, which led to unidirectional 4.5 kb deletion in TRAC locus and achieved an editing efficiency up to 41.2%. Our study provides the structural basis for understanding target DNA recognition by type I-B Cascade and lays foundation for harnessing this system for long range genome editing in human T cells. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_34495.map.gz | 51.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-34495-v30.xml emd-34495.xml | 20.3 KB 20.3 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_34495.png | 58.9 KB | ||
Filedesc metadata | emd-34495.cif.gz | 6.5 KB | ||
その他 | emd_34495_half_map_1.map.gz emd_34495_half_map_2.map.gz | 95.5 MB 95.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-34495 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-34495 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8h67MC 8ip0C M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-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_34495.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.32 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_34495_half_map_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: #1
ファイル | emd_34495_half_map_2.map | ||||||||||||
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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 : Cryo-EM structure of Synechocystis sp. PCC6714 Cascade bound to a...
全体 | 名称: Cryo-EM structure of Synechocystis sp. PCC6714 Cascade bound to a PAM-containing dsDNA target at 3.8 angstrom resolution. |
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要素 |
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-超分子 #1: Cryo-EM structure of Synechocystis sp. PCC6714 Cascade bound to a...
超分子 | 名称: Cryo-EM structure of Synechocystis sp. PCC6714 Cascade bound to a PAM-containing dsDNA target at 3.8 angstrom resolution. タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) |
-分子 #1: CRISPR RNA
分子 | 名称: CRISPR RNA / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 22.64632 KDa |
配列 | 文字列: UGAGCACUUU AUCACCGUGU CCCCAAUCUG GAUAUUUUGU GUGUGUCCAA ACCAUUGAUG CCGUAAGGCG U GENBANK: GENBANK: CP007544.1 |
-分子 #2: Target DNA
分子 | 名称: Target DNA / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 3.390262 KDa |
配列 | 文字列: (DA)(DT)(DA)(DA)(DA)(DC)(DA)(DT)(DG)(DG) (DA) |
-分子 #3: Non target DNA
分子 | 名称: Non target DNA / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 2.705797 KDa |
配列 | 文字列: (DT)(DC)(DC)(DA)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA) |
-分子 #4: CRISPR associated protein Cas5
分子 | 名称: CRISPR associated protein Cas5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) / 株: PCC 6714 |
分子量 | 理論値: 26.592424 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MAQLALALDT VTRYLRLKAP FAAFRPFQSG SFRSTTPVPS FSAVYGLLLN LAGIEQRQEV EGKVTLIKPK AELPKLAIAI GQVKPSSTS LINQQLHNYP VGNSGKEFAS RTFGSKYWIA PVRREVLVNL DLIIGLQSPV EFWQKLDQGL KGETVINRYG L PFAGDNNF ...文字列: MAQLALALDT VTRYLRLKAP FAAFRPFQSG SFRSTTPVPS FSAVYGLLLN LAGIEQRQEV EGKVTLIKPK AELPKLAIAI GQVKPSSTS LINQQLHNYP VGNSGKEFAS RTFGSKYWIA PVRREVLVNL DLIIGLQSPV EFWQKLDQGL KGETVINRYG L PFAGDNNF LFDEIYPIEK PDLASWYCPL EPDTRPNQGA CRLTLWIDRE NNTQTTIKVF SPSDFRLEPP AKAWQQLPG UniProtKB: Uncharacterized protein |
-分子 #5: CRISPR associated protein Cas7
分子 | 名称: CRISPR associated protein Cas7 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) / 株: PCC 6714 |
分子量 | 理論値: 33.789074 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MSNLNLFATI LTYPAPASNY RGESEENRSV IQKILKDGQK YAIISPESMR NALREMLIEL GQPNNRTRLH SEDQLAVEFK EYPNPDKFA DDFLFGYMVA QTNDAKEMKK LNRPAKRDSI FRCNMAVAVN PYKYDTVFYQ SPLNAGDSAW KNSTSSALLH R EVTHTAFQ ...文字列: MSNLNLFATI LTYPAPASNY RGESEENRSV IQKILKDGQK YAIISPESMR NALREMLIEL GQPNNRTRLH SEDQLAVEFK EYPNPDKFA DDFLFGYMVA QTNDAKEMKK LNRPAKRDSI FRCNMAVAVN PYKYDTVFYQ SPLNAGDSAW KNSTSSALLH R EVTHTAFQ YPFALAGKDC AAKPEWVKAL LQAIAELNGV AGGHARAYYE FAPRSVVARL TPKLVAGYQT YGFDAEGNWL EL SRLTATD SDNLDLPANE FWLGGELVRK MDQEQKAQLE AMGAHLYANP EKLFADLADS FLGV UniProtKB: Fruiting body developmental protein R-like protein |
-分子 #6: CRISPR associated protein Cas8
分子 | 名称: CRISPR associated protein Cas8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) / 株: PCC 6714 |
分子量 | 理論値: 69.287305 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH HHSQWSHPQF EKGGGSGGGS GGSAWSHPQF EKLEVLFQGP GSMPKTQAEI LTLDFNLAEL PSAQHRAGLA GLILMIREL KKWPWFKIRQ KEKDVLLSIE NLDQYGASIQ LNLEGLIALF DLAYLSFTEE RKSKSKIKDF KRVDEIEIEE N GKNKIQKY ...文字列: MGSSHHHHHH HHSQWSHPQF EKGGGSGGGS GGSAWSHPQF EKLEVLFQGP GSMPKTQAEI LTLDFNLAEL PSAQHRAGLA GLILMIREL KKWPWFKIRQ KEKDVLLSIE NLDQYGASIQ LNLEGLIALF DLAYLSFTEE RKSKSKIKDF KRVDEIEIEE N GKNKIQKY YFYDVITPQG GFLAGWDKSD GQIWLRIWRD MFWSIIKGVP ATRNPFNNRC GLNLNAGDSF SKDVESVWKS LQ NAEKTTG QSGAFYLGAM AVNAENVSTD DLIKWQFLLH FWAFVAQVYC PYILDKDGKR NFNGYVIVIP DIANLEDFCD ILP DVLSNR NSKAFGFRPQ ESVIDVPEQG ALELLNLIKQ RIAKKAGSGL LSDLIVGVEV IHAEKQGNSI KLHSVSYLQP NEES VDDYN AIKNSYYCPW FRRQLLLNLV NPKFDLASQS WLKRHPWYGF GDLLSRIPQR WLKENNSYFS HDARQLFTQK GDFDM TVAT TKTREYAEIV YKIAQGFVLS KLSSKHDLQW SKCKGNPKLE REYNDKKEKV VNEAFLAIRS RTEKQAFIDY FVSTLY PHV RQDEFVDFAQ KLFQDTDEIR SLTLLALSSQ YPIKRQGETE UniProtKB: Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8 |
-分子 #7: CRISPR associated protein Cas11b
分子 | 名称: CRISPR associated protein Cas11b / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア) / 株: PCC 6714 |
分子量 | 理論値: 14.5385 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MTVATTKTRE YAEIVYKIAQ GFVLSKLSSK HDLQWSKCKG NPKLEREYND KKEKVVNEAF LAIRSRTEKQ AFIDYFVSTL YPHVRQDEF VDFAQKLFQD TDEIRSLTLL ALSSQYPIKR QGETE UniProtKB: Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8 |
-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
緩衝液 | pH: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス(公称値): 2.1 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE |
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初期 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE |
最終 角度割当 | タイプ: OTHER |
最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 33011 |