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万見
- EMDB-5858: Structures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformation... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5858
タイトルStructures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activation
マップデータReconstruction of apo-Cas9
試料
  • 試料: apo-Cas9
  • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
キーワードCRISPR-Cas (CRISPR) / crRNA / tracrRNA / Cas9 (Cas9) / genome engineering (ゲノム編集) / bacterial immunity
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / : / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease ...: / : / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)
手法単粒子再構成法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 19.0 Å
データ登録者Jinek M / Jiang F / Taylor DW / Sternberg SH / Kaya E / Ma E / Anders C / Hauer M / Zhou K / Lin S ...Jinek M / Jiang F / Taylor DW / Sternberg SH / Kaya E / Ma E / Anders C / Hauer M / Zhou K / Lin S / Kaplan M / Iavarone AT / Charpentier E / Nogales E / Doudna JA
引用ジャーナル: Science / 年: 2014
タイトル: Structures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activation.
著者: Martin Jinek / Fuguo Jiang / David W Taylor / Samuel H Sternberg / Emine Kaya / Enbo Ma / Carolin Anders / Michael Hauer / Kaihong Zhou / Steven Lin / Matias Kaplan / Anthony T Iavarone / ...著者: Martin Jinek / Fuguo Jiang / David W Taylor / Samuel H Sternberg / Emine Kaya / Enbo Ma / Carolin Anders / Michael Hauer / Kaihong Zhou / Steven Lin / Matias Kaplan / Anthony T Iavarone / Emmanuelle Charpentier / Eva Nogales / Jennifer A Doudna /
要旨: Type II CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems use an RNA-guided DNA endonuclease, Cas9, to generate double-strand breaks in invasive DNA ...Type II CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems use an RNA-guided DNA endonuclease, Cas9, to generate double-strand breaks in invasive DNA during an adaptive bacterial immune response. Cas9 has been harnessed as a powerful tool for genome editing and gene regulation in many eukaryotic organisms. We report 2.6 and 2.2 angstrom resolution crystal structures of two major Cas9 enzyme subtypes, revealing the structural core shared by all Cas9 family members. The architectures of Cas9 enzymes define nucleic acid binding clefts, and single-particle electron microscopy reconstructions show that the two structural lobes harboring these clefts undergo guide RNA-induced reorientation to form a central channel where DNA substrates are bound. The observation that extensive structural rearrangements occur before target DNA duplex binding implicates guide RNA loading as a key step in Cas9 activation.
履歴
登録2014年1月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2014年2月12日-
マップ公開2014年2月19日-
更新2014年3月26日-
現状2014年3月26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: 5.04
  • 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: 5.04
  • 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_5858.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_5858.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 11.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of apo-Cas9
ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.18 Å
密度
表面レベル登録者による: 5.04 / ムービー #1: 5.04
最小 - 最大-8.26776505 - 18.654703139999999
平均 (標準偏差)0.0 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-72-72-72
サイズ144144144
Spacing144144144
セルA=B=C: 313.92 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.182.182.18
M x/y/z144144144
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z313.920313.920313.920
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-95-75153
NX/NY/NZ200200200
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-72-72-72
NC/NR/NS144144144
D min/max/mean-8.26818.655-0.000

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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 : apo-Cas9

全体名称: apo-Cas9
要素
  • 試料: apo-Cas9
  • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9

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超分子 #1000: apo-Cas9

超分子名称: apo-Cas9 / タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: monomer of apo-Cas9 / Number unique components: 1
分子量実験値: 160 KDa

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分子 #1: CRISPR-associated endonuclease Cas9

分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: Cas9 / コピー数: 1 / 集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)
分子量理論値: 159 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: Rosetta 2(DE3)
配列UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
GO: defense response to virus, maintenance of CRISPR repeat elements, 3'-5' exonuclease activity, DNA endonuclease activity, RNA binding, DNA binding
InterPro: INTERPRO: IPR010145, INTERPRO: IPR025978, HNH nuclease

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法
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0.01 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM Tris-Cl pH 7.5, 100 mM KCl, 5 mM MgCl2, 1 mM DTT, 5% glycerol
染色タイプ: NEGATIVE
詳細: After adsorption for 1 min, we stained the samples consecutively with six droplets of 2% (w/v) uranyl acetate solution, gently blotted off the residual stain, and air-dried the sample in a fume hood.
グリッド詳細: glow-discharged 400 mesh continuous carbon grids
凍結凍結剤: NONE / 装置: OTHER

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI 20
電子線加速電圧: 120 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 / Cs: 2.2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: -1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: -0.5 µm / 倍率（公称値）: 100000
試料ステージ試料ホルダーモデル: SIDE ENTRY, EUCENTRIC
温度平均: 78 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective astigmatism was corrected at 210,000 times magnification
Legacy - Electron beam tilt params: 0
詳細Data acquired using Leginon.
日付2013年3月19日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 281 / 平均電子線量: 20 e/Å2
Tilt angle min0
Tilt angle max0

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画像解析

CTF補正詳細: whole micrograph
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 19.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN2, SPARX / 詳細: Image pre-processing performed in Appion. / 使用した粒子像数: 18000
詳細Particles were selected using template based picking in Appion.

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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)

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  • 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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