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タイトルMolecular insights and rational engineering of a compact CRISPR-Cas effector Cas12h1 with a broad-spectrum PAM.
ジャーナル・号・ページSignal Transduct Target Ther, Vol. 10, Issue 1, Page 66, Year 2025
掲載日2025年2月12日
著者Weiwei Zheng / Hongyu Li / Mengxi Liu / Yuhang Wei / Bo Liu / Zekai Li / Chenyang Xiong / Shiqing Huang / Chunyi Hu / Songying Ouyang /
PubMed 要旨Cas12h1 is a compact CRISPR-associated nuclease from functionally diverse type V CRISPR-Cas effectors and recognizes a purine-rich protospacer adjacent motif (PAM) distinct from that of other type V ...Cas12h1 is a compact CRISPR-associated nuclease from functionally diverse type V CRISPR-Cas effectors and recognizes a purine-rich protospacer adjacent motif (PAM) distinct from that of other type V Cas effectors. Here, we report the nickase preference of Cas12h1, which predominantly cleaves the nontarget strand (NTS) of a double-stranded DNA (dsDNA) substrate. In addition, Cas12h1 acts as a nickase in human cells. We further determined the cryo-EM structures of Cas12h1 in the surveillance, R-loop formation, and interference states, revealing the molecular mechanisms involved in the crRNA maturation, target recognition, R-loop formation, nuclease activation and target degradation. Cas12h1 notably recognizes a broad 5'-DHR-3' PAM (D is A, G, or T; H is A, C, or T; R is A or G) both in vitro and in human cells. In addition, Cas12h1 utilizes a distinct activation mechanism that the lid motif undergoes a "flexible to stable" transition to expose the catalytic site to the substrate. A high-fidelity nucleic acid detector, Cas12h1, was developed through rational engineering, which distinguishes single-base mismatches and retains comparable on-target activities. Our results shed light on the molecular mechanisms underlying Cas12h1 nickase, improve the understanding of type V Cas effectors, and expand the CRISPR toolbox for genome editing and molecular diagnosis.
リンクSignal Transduct Target Ther / PubMed:39955288 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.76 - 3.0 Å
構造データ

39082

8y9l

EMDB-39082, PDB-8y9l:
Cas12h1-crRNA binary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

39083

8y9m

EMDB-39083, PDB-8y9m:
Cas12h1(D465A)-crRNA-dsDNA ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.76 Å

39084

8y9n

EMDB-39084, PDB-8y9n:
Cas12h1-crRNA-dsDNA ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

化合物

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

由来
  • unidentified (未定義)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードIMMUNE SYSTEM/RNA / Cas effector / IMMUNE SYSTEM / IMMUNE SYSTEM-RNA complex / IMMUNE SYSTEM/RNA/DNA / CRISPR-Cas / type V Cas effectors / IMMUNE SYSTEM-RNA-DNA complex / type V Cas effector

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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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