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タイトルCryo-EM structure of the transposon-associated TnpB enzyme.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 616, Issue 7956, Page 390-397, Year 2023
掲載日2023年4月5日
著者Ryoya Nakagawa / Hisato Hirano / Satoshi N Omura / Suchita Nety / Soumya Kannan / Han Altae-Tran / Xiao Yao / Yuriko Sakaguchi / Takayuki Ohira / Wen Y Wu / Hiroshi Nakayama / Yutaro Shuto / Tatsuki Tanaka / Fumiya K Sano / Tsukasa Kusakizako / Yoshiaki Kise / Yuzuru Itoh / Naoshi Dohmae / John van der Oost / Tsutomu Suzuki / Feng Zhang / Osamu Nureki /
PubMed 要旨The class 2 type V CRISPR effector Cas12 is thought to have evolved from the IS200/IS605 superfamily of transposon-associated TnpB proteins. Recent studies have identified TnpB proteins as miniature ...The class 2 type V CRISPR effector Cas12 is thought to have evolved from the IS200/IS605 superfamily of transposon-associated TnpB proteins. Recent studies have identified TnpB proteins as miniature RNA-guided DNA endonucleases. TnpB associates with a single, long RNA (ωRNA) and cleaves double-stranded DNA targets complementary to the ωRNA guide. However, the RNA-guided DNA cleavage mechanism of TnpB and its evolutionary relationship with Cas12 enzymes remain unknown. Here we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of Deinococcus radiodurans ISDra2 TnpB in complex with its cognate ωRNA and target DNA. In the structure, the ωRNA adopts an unexpected architecture and forms a pseudoknot, which is conserved among all guide RNAs of Cas12 enzymes. Furthermore, the structure, along with our functional analysis, reveals how the compact TnpB recognizes the ωRNA and cleaves target DNA complementary to the guide. A structural comparison of TnpB with Cas12 enzymes suggests that CRISPR-Cas12 effectors acquired an ability to recognize the protospacer-adjacent motif-distal end of the guide RNA-target DNA heteroduplex, by either asymmetric dimer formation or diverse REC2 insertions, enabling engagement in CRISPR-Cas adaptive immunity. Collectively, our findings provide mechanistic insights into TnpB function and advance our understanding of the evolution from transposon-encoded TnpB proteins to CRISPR-Cas12 effectors.
リンクNature / PubMed:37020030 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.1 Å
構造データ

34428

8h1j

EMDB-34428, PDB-8h1j:
Cryo-EM structure of the TnpB-omegaRNA-target DNA ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • deinococcus radiodurans r1 = atcc 13939 = dsm 20539 (放射線耐性)
キーワードRNA BINDING PROTEIN / CRISPR-Cas / Transposon-associated protein

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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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