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タイトルTarget site selection and remodelling by type V CRISPR-transposon systems.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 599, Issue 7885, Page 497-502, Year 2021
掲載日2021年11月10日
著者Irma Querques / Michael Schmitz / Seraina Oberli / Christelle Chanez / Martin Jinek /
PubMed 要旨Canonical CRISPR-Cas systems provide adaptive immunity against mobile genetic elements. However, type I-F, I-B and V-K systems have been adopted by Tn7-like transposons to direct RNA-guided ...Canonical CRISPR-Cas systems provide adaptive immunity against mobile genetic elements. However, type I-F, I-B and V-K systems have been adopted by Tn7-like transposons to direct RNA-guided transposon insertion. Type V-K CRISPR-associated transposons rely on the pseudonuclease Cas12k, the transposase TnsB, the AAA+ ATPase TnsC and the zinc-finger protein TniQ, but the molecular mechanism of RNA-directed DNA transposition has remained elusive. Here we report cryo-electron microscopic structures of a Cas12k-guide RNA-target DNA complex and a DNA-bound, polymeric TnsC filament from the CRISPR-associated transposon system of the photosynthetic cyanobacterium Scytonema hofmanni. The Cas12k complex structure reveals an intricate guide RNA architecture and critical interactions mediating RNA-guided target DNA recognition. TnsC helical filament assembly is ATP-dependent and accompanied by structural remodelling of the bound DNA duplex. In vivo transposition assays corroborate key features of the structures, and biochemical experiments show that TniQ restricts TnsC polymerization, while TnsB interacts directly with TnsC filaments to trigger their disassembly upon ATP hydrolysis. Together, these results suggest that RNA-directed target selection by Cas12k primes TnsC polymerization and DNA remodelling, generating a recruitment platform for TnsB to catalyse site-specific transposon insertion. Insights from this work will inform the development of CRISPR-associated transposons as programmable site-specific gene insertion tools.
リンクNature / PubMed:34759315 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / EM (らせん対称) / X線回折
解像度1.3 - 3.57 Å
構造データ

13486

7pla

EMDB-13486, PDB-7pla:
Cryo-EM structure of ShCas12k in complex with a sgRNA and a dsDNA target
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.04 Å

13489

7plh

EMDB-13489, PDB-7plh:
Scytonema hofmannii TnsC bound to AMPPNP and DNA
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.57 Å

PDB-7oxd:
Crystal structure of Scytonema hofmanni transposition protein TniQ
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.3 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

由来
  • scytonema hofmannii (バクテリア)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードDNA BINDING PROTEIN / transposition protein / zinc-finger protein / Cas12k / sgRNA / target DNA / Protein-RNA-DNA complex / Tn7 / Transposition / CRISPR / TnsC / AAA+ ATPase

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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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