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Structure paper

タイトルRapid DNA unwinding accelerates genome editing by engineered CRISPR-Cas9.
ジャーナル・号・ページCell, Vol. 187, Issue 13, Page 3249-3261.e14, Year 2024
掲載日2024年6月20日
著者Amy R Eggers / Kai Chen / Katarzyna M Soczek / Owen T Tuck / Erin E Doherty / Bryant Xu / Marena I Trinidad / Brittney W Thornton / Peter H Yoon / Jennifer A Doudna /
PubMed 要旨Thermostable clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and CRISPR-associated (Cas9) enzymes could improve genome-editing efficiency and delivery due to extended protein ...Thermostable clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and CRISPR-associated (Cas9) enzymes could improve genome-editing efficiency and delivery due to extended protein lifetimes. However, initial experimentation demonstrated Geobacillus stearothermophilus Cas9 (GeoCas9) to be virtually inactive when used in cultured human cells. Laboratory-evolved variants of GeoCas9 overcome this natural limitation by acquiring mutations in the wedge (WED) domain that produce >100-fold-higher genome-editing levels. Cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of the wild-type and improved GeoCas9 (iGeoCas9) enzymes reveal extended contacts between the WED domain of iGeoCas9 and DNA substrates. Biochemical analysis shows that iGeoCas9 accelerates DNA unwinding to capture substrates under the magnesium-restricted conditions typical of mammalian but not bacterial cells. These findings enabled rational engineering of other Cas9 orthologs to enhance genome-editing levels, pointing to a general strategy for editing enzyme improvement. Together, these results uncover a new role for the Cas9 WED domain in DNA unwinding and demonstrate how accelerated target unwinding dramatically improves Cas9-induced genome-editing activity.
リンクCell / PubMed:38781968
手法EM (単粒子)
解像度2.63 - 3.17 Å
構造データ

42837

8uza

EMDB-42837, PDB-8uza:
Cryo-EM structure of GeoCas9 in complex with sgRNA and target DNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.17 Å

42838

8uzb

EMDB-42838, PDB-8uzb:
Cryo-EM structure of iGeoCas9 in complex with sgRNA and target DNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.63 Å

由来
  • geobacillus stearothermophilus (バクテリア)
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードHYDROLASE/RNA/DNA / RNA-guided DNA endonuclease / ternary complex / CRISPR / hydrolase / HYDROLASE-RNA-DNA complex

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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://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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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