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タイトルGenome expansion by a CRISPR trimmer-integrase.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 618, Issue 7966, Page 855-861, Year 2023
掲載日2023年6月14日
著者Joy Y Wang / Owen T Tuck / Petr Skopintsev / Katarzyna M Soczek / Gary Li / Basem Al-Shayeb / Julia Zhou / Jennifer A Doudna /
PubMed 要旨CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems ...CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems maintain genome integrity and avoid autoimmunity by distinguishing between self and non-self, a process for which the CRISPR/Cas1-Cas2 integrase is necessary but not sufficient. In some microorganisms, the Cas4 endonuclease assists CRISPR adaptation, but many CRISPR-Cas systems lack Cas4. Here we show here that an elegant alternative pathway in a type I-E system uses an internal DnaQ-like exonuclease (DEDDh) to select and process DNA for integration using the protospacer adjacent motif (PAM). The natural Cas1-Cas2/exonuclease fusion (trimmer-integrase) catalyses coordinated DNA capture, trimming and integration. Five cryo-electron microscopy structures of the CRISPR trimmer-integrase, visualized both before and during DNA integration, show how asymmetric processing generates size-defined, PAM-containing substrates. Before genome integration, the PAM sequence is released by Cas1 and cleaved by the exonuclease, marking inserted DNA as self and preventing aberrant CRISPR targeting of the host. Together, these data support a model in which CRISPR systems lacking Cas4 use fused or recruited exonucleases for faithful acquisition of new CRISPR immune sequences.
リンクNature / PubMed:37316664 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.91 - 4.1 Å
構造データ

29561

8fy9

EMDB-29561, PDB-8fy9:
Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:PAM-deficient prespacer complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

29562

8fya

EMDB-29562, PDB-8fya:
Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:PAM-containing prespacer complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.91 Å

29563

8fyb

EMDB-29563, PDB-8fyb:
Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

29564

8fyc

EMDB-29564, PDB-8fyc:
Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration complex linear CRISPR repeat conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

29565

8fyd

EMDB-29565, PDB-8fyd:
Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration complex bent CRISPR repeat conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

由来
  • megasphaera (バクテリア)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / CRISPR / integrase / CRISPR adaptation module / PAM / prespacer / exonuclease / DNA binding protein-DNA complex / enzyme / ribonucleoprotein

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万見文献について

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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://pdbjlvh1.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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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