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Structure paper

タイトルStructural insights into DdCBE in action enable high-precision mitochondrial DNA editing.
ジャーナル・号・ページMol Cell, Vol. 85, Issue 18, Page 3357-33372.e9, Year 2025
掲載日2025年9月18日
著者Jiangchao Xiang / Wenchao Xu / Jing Wu / Yaxin Luo / Chengyu Liu / Yaofeng Hou / Jia Chen / Bei Yang /
PubMed 要旨DddA-derived cytosine base editor (DdCBE) couples transcription activator-like effector (TALE) arrays and the double-stranded DNA (dsDNA)-specific cytidine deaminase DddA to target mitochondrial DNA ...DddA-derived cytosine base editor (DdCBE) couples transcription activator-like effector (TALE) arrays and the double-stranded DNA (dsDNA)-specific cytidine deaminase DddA to target mitochondrial DNA (mtDNA) for editing. However, structures of DdCBE in action are unavailable, impeding its mechanistic-based optimization for high-precision-demanding therapeutic applications. Here, we determined the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of DdCBE targeting two native mitochondrial gene loci and combined editing data from systematically designed spacers to develop WinPred, a model that can predict DdCBE's editing outcome and guide its design to achieve high-precision editing. Furthermore, structure-guided engineering of DddA narrowed the editing window of DdCBE to 2-3 nt while minimizing its off-target (OT) editing to near-background levels, thereby generating accurate DdCBE (aDdCBE). Using aDdCBE, we precisely introduced a Leber hereditary optic neuropathy (LHON)-disease-related mutation into mtDNA and faithfully recapitulated the pathogenic conditions without interference from unintended bystander or OT mutations. Our work provides a mechanistic understanding of DdCBE and establishes WinPred and aDdCBE as useful tools for faithfully modeling or correcting disease-related mtDNA mutations.
リンクMol Cell / PubMed:40934924
手法EM (単粒子)
解像度3.0 Å
構造データ

61646

9jo8

EMDB-61646, PDB-9jo8:
Cryo-EM structure of the mono-DdCBE bound to a dsDNA substrate.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

62637

9ky4

EMDB-62637, PDB-9ky4:
Cryo-EM structure of the mono-DdCBE bound TS substrate complex.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • burkholderia cenocepacia h111 (バクテリア)
  • xanthomonas (バクテリア)
  • homo sapiens (ヒト)
  • Burkholderia cenocepacia (バクテリア)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / TALE / DddA deaminase / DdCBE / dsDNA / ND4 / Mitochondrial base editor. / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex / cytosine deaminase / Mitochondrial base editor

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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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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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