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タイトルStructural basis of DNA targeting by a transposon-encoded CRISPR-Cas system.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 577, Issue 7789, Page 271-274, Year 2020
掲載日2019年12月18日
著者Tyler S Halpin-Healy / Sanne E Klompe / Samuel H Sternberg / Israel S Fernández /
PubMed 要旨Bacteria use adaptive immune systems encoded by CRISPR and Cas genes to maintain genomic integrity when challenged by pathogens and mobile genetic elements. Type I CRISPR-Cas systems typically ...Bacteria use adaptive immune systems encoded by CRISPR and Cas genes to maintain genomic integrity when challenged by pathogens and mobile genetic elements. Type I CRISPR-Cas systems typically target foreign DNA for degradation via joint action of the ribonucleoprotein complex Cascade and the helicase-nuclease Cas3, but nuclease-deficient type I systems lacking Cas3 have been repurposed for RNA-guided transposition by bacterial Tn7-like transposons. How CRISPR- and transposon-associated machineries collaborate during DNA targeting and insertion remains unknown. Here we describe structures of a TniQ-Cascade complex encoded by the Vibrio cholerae Tn6677 transposon using cryo-electron microscopy, revealing the mechanistic basis of this functional coupling. The cryo-electron microscopy maps enabled de novo modelling and refinement of the transposition protein TniQ, which binds to the Cascade complex as a dimer in a head-to-tail configuration, at the interface formed by Cas6 and Cas7 near the 3' end of the CRISPR RNA (crRNA). The natural Cas8-Cas5 fusion protein binds the 5' crRNA handle and contacts the TniQ dimer via a flexible insertion domain. A target DNA-bound structure reveals critical interactions necessary for protospacer-adjacent motif recognition and R-loop formation. This work lays the foundation for a structural understanding of how DNA targeting by TniQ-Cascade leads to downstream recruitment of additional transposase proteins, and will guide protein engineering efforts to leverage this system for programmable DNA insertions in genome-engineering applications.
リンクNature / PubMed:31853065
手法EM (単粒子)
解像度2.9 - 3.5 Å
構造データ

20349

6pif

EMDB-20349: VC-Tn6677 multisubunit CRISPR/Cas effector, close conformation.
PDB-6pif: V. cholerae TniQ-Cascade complex, open conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

20350

6pig

EMDB-20350: VC-Tn6677 multisubunit CRISPR/Cas effector, open conformation.
PDB-6pig: V. cholerae TniQ-Cascade complex, closed conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

20351

6pij

EMDB-20351: VC-Tn6677 multisubunit CRISPR/Cas effector, close conformation.
PDB-6pij: Target DNA-bound V. cholerae TniQ-Cascade complex, closed conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

由来
  • vibrio cholerae (コレラ菌)
キーワードRNA BINDING PROTEIN/RNA / CRISPR/Cas / Cascade / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex / RNA BINDING PROTEIN/RNA/DNA / RNA BINDING PROTEIN-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://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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