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タイトルMechanistic and evolutionary insights into a type V-M CRISPR-Cas effector enzyme.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Vol. 30, Issue 8, Page 1172-1182, Year 2023
掲載日2023年7月17日
著者Satoshi N Omura / Ryoya Nakagawa / Christian Südfeld / Ricardo Villegas Warren / Wen Y Wu / Hisato Hirano / Charlie Laffeber / Tsukasa Kusakizako / Yoshiaki Kise / Joyce H G Lebbink / Yuzuru Itoh / John van der Oost / Osamu Nureki /
PubMed 要旨RNA-guided type V CRISPR-Cas12 effectors provide adaptive immunity against mobile genetic elements (MGEs) in bacteria and archaea. Among diverse Cas12 enzymes, the recently identified Cas12m2 (CRISPR- ...RNA-guided type V CRISPR-Cas12 effectors provide adaptive immunity against mobile genetic elements (MGEs) in bacteria and archaea. Among diverse Cas12 enzymes, the recently identified Cas12m2 (CRISPR-Cas type V-M) is highly compact and has a unique RuvC active site. Although the non-canonical RuvC triad does not permit dsDNA cleavage, Cas12m2 still protects against invading MGEs through transcriptional silencing by strong DNA binding. However, the molecular mechanism of RNA-guided genome inactivation by Cas12m2 remains unknown. Here we report cryo-electron microscopy structures of two states of Cas12m2-CRISPR RNA (crRNA)-target DNA ternary complexes and the Cas12m2-crRNA binary complex, revealing structural dynamics during crRNA-target DNA heteroduplex formation. The structures indicate that the non-target DNA strand is tightly bound to a unique arginine-rich cluster in the recognition (REC) domains and the non-canonical active site in the RuvC domain, ensuring strong DNA-binding affinity of Cas12m2. Furthermore, a structural comparison of Cas12m2 with TnpB, a putative ancestor of Cas12 enzymes, suggests that the interaction of the characteristic coiled-coil REC2 insertion with the protospacer-adjacent motif-distal region of the heteroduplex is crucial for Cas12m2 to engage in adaptive immunity. Collectively, our findings improve mechanistic understanding of diverse type V CRISPR-Cas effectors and provide insights into the evolution of TnpB to Cas12 enzymes.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:37460897 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.87 - 3.73 Å
構造データ

34803

8hhl

EMDB-34803, PDB-8hhl:
Cryo-EM structure of the Cas12m2-crRNA-target DNA full R-loop complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.87 Å

34804

8hhm

EMDB-34804, PDB-8hhm:
Cryo-EM structure of the Cas12m2-crRNA-target DNA ternary complex intermediate state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.08 Å

34824

8hio

EMDB-34824, PDB-8hio:
Cryo-EM structure of the Cas12m2-crRNA binary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.73 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • mycolicibacterium mucogenicum (バクテリア)
キーワードRNA BINDING PROTEIN / CRISPR-Cas / RNA BINDING PROTEIN-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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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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