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Structure paper

タイトルStructural basis for inhibition of SpyCas9 by the anti-CRISPR protein AcrIIA26.
ジャーナル・号・ページBiochem J, Year 2026
掲載日2026年1月19日
著者Scott Bailey / Iris Zheng / Brian Learn /
PubMed 要旨CRISPR-Cas9 systems provide adaptive immunity in prokaryotes by targeting and cleaving invading phage DNA. In response, phages have evolved anti-CRISPR (Acr) proteins to inhibit Cas9 and evade this ...CRISPR-Cas9 systems provide adaptive immunity in prokaryotes by targeting and cleaving invading phage DNA. In response, phages have evolved anti-CRISPR (Acr) proteins to inhibit Cas9 and evade this immune response. AcrIIA26 is a type II-A anti-CRISPR protein that inhibits Streptococcus pyogenes Cas9 (SpyCas9) DNA binding, but its molecular mechanism remains unclear. Here, we determined the 3.0 Å resolution cryo-EM structure of AcrIIA26 in complex with SpyCas9-sgRNA, revealing a dual inhibition mechanism. AcrIIA26 adopts a novel fold comprising a central β-sheet flanked by two α-helical bundles. The 5-helix bundle, which features a negatively charged surface whose shape mimics duplex DNA, occupies the same position as the PAM duplex in target-bound Cas9. This directly blocks PAM recognition by burying critical residues R1333 and R1335 in the PAM-interacting domain. Mutagenesis confirmed that residues E49 and D50 in AcrIIA26 are essential for this interaction. Simultaneously, the 4-helix bundle binds the Cas9 REC lobe and sterically prevents the conformational changes required for Cas9 activation, with mutation of AcrIIA26 F121 completely eliminating inhibitory activity. Structural comparisons reveal that despite diverse folds, multiple Acrs convergently evolved to block PAM recognition, highlighting this as a critical vulnerability in Cas9 function. Our findings provide mechanistic insights into AcrIIA26 inhibition and offer a foundation for engineering improved Cas9 off-switches for genome editing applications.
リンクBiochem J / PubMed:41553775
手法EM (単粒子)
解像度2.98 Å
構造データ

74542

9zq6

EMDB-74542, PDB-9zq6:
Structure of SpyCas9 in complex with the anti-CRISPR protein AcrIIA26
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

由来
  • streptococcus pyogenes m1 gas (化膿レンサ球菌)
  • streptococcus (バクテリア)
キーワードIMMUNE SYSTEM / CRISPR / Cas9 / Acr

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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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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