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Structure paper

タイトルStructural basis of a dual-function type II-B CRISPR-Cas9.
ジャーナル・号・ページNucleic Acids Res, Vol. 53, Issue 12, Year 2025
掲載日2025年6月20日
著者Grace N Hibshman / David W Taylor /
PubMed 要旨Cas9 from Streptococcus pyogenes (SpCas9) revolutionized genome editing by enabling programmable DNA cleavage guided by an RNA. However, SpCas9 tolerates mismatches in the DNA-RNA duplex, which can ...Cas9 from Streptococcus pyogenes (SpCas9) revolutionized genome editing by enabling programmable DNA cleavage guided by an RNA. However, SpCas9 tolerates mismatches in the DNA-RNA duplex, which can lead to deleterious off-target editing. Here, we reveal that Cas9 from Francisella novicida (FnCas9) possesses a unique structural feature-the REC3 clamp-that underlies its intrinsic high-fidelity DNA targeting. Through kinetic and structural analyses, we show that the REC3 clamp forms critical contacts with the PAM-distal region of the R-loop, thereby imposing a novel checkpoint during enzyme activation. Notably, F. novicida encodes a noncanonical small CRISPR-associated RNA (scaRNA) that enables FnCas9 to repress an endogenous bacterial lipoprotein gene, subverting host immune detection. Structures of FnCas9 with scaRNA illustrate how partial R-loop complementarity hinders REC3 clamp docking and prevents cleavage in favor of transcriptional repression. The REC3 clamp is conserved across type II-B CRISPR-Cas9 systems, pointing to a potential path for engineering precise genome editors or developing novel antibacterial strategies. These findings reveal the molecular basis of heightened specificity and virulence enabled by FnCas9, with broad implications for biotechnology and therapeutic development.
リンクNucleic Acids Res / PubMed:40613710 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.6 - 3.0 Å
構造データ

48052

9ehf

EMDB-48052, PDB-9ehf:
FnCas9 perfect match DNA product state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

48053

9ehg

EMDB-48053, PDB-9ehg:
FnCas9 perfect match DNA product state no RuvC
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

48054

9ehh

EMDB-48054, PDB-9ehh:
FnCas9 perfect match DNA non-productive state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

48062

9ehr

EMDB-48062, PDB-9ehr:
FnCas9 perfect match DNA non-productive state no RuvC
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

48069

9ehw

EMDB-48069, PDB-9ehw:
FnCas9 16 mismatch DNA non-productive state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

48070

9ehx

EMDB-48070, PDB-9ehx:
FnCas9 16 mismatch DNA product state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

49074

9n6t

EMDB-49074, PDB-9n6t:
FnCas9 scaRNA gRNA 1101 DNA non-productive state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.77 Å

化合物

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

由来
  • francisella tularensis subsp. novicida (バクテリア)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードHydrolase/DNA/RNA / Francisella novicida-Cas9 / CRISPR / Cas9 / IMMUNE SYSTEM / Hydrolase-DNA-RNA complex / Hydrolase/RNA/DNA / Hydrolase-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://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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