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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-17757 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the Cas12m-crRNA-target DNA complex | |||||||||
マップデータ | Map sharpened using phenix.auto_sharpen_1.21rc1-4903 b_iso_to_d_cut procedure and 2.93A cutoff | |||||||||
試料 |
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キーワード | Cas12 / Cas12m / CRISPR-Cas / RuvC / crRNA / PAM / RNA BINDING PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | Transposase 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.93 Å | |||||||||
データ登録者 | Sasnauskas G / Tamulaitiene G / Karvelis T / Bigelyte G / Siksnys V | |||||||||
資金援助 | リトアニア, 1件
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引用 | ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024 タイトル: Innate programmable DNA binding by CRISPR-Cas12m effectors enable efficient base editing. 著者: Greta Bigelyte / Brigita Duchovska / Rimante Zedaveinyte / Giedrius Sasnauskas / Tomas Sinkunas / Indre Dalgediene / Giedre Tamulaitiene / Arunas Silanskas / Darius Kazlauskas / Lukas ...著者: Greta Bigelyte / Brigita Duchovska / Rimante Zedaveinyte / Giedrius Sasnauskas / Tomas Sinkunas / Indre Dalgediene / Giedre Tamulaitiene / Arunas Silanskas / Darius Kazlauskas / Lukas Valančauskas / Julene Madariaga-Marcos / Ralf Seidel / Virginijus Siksnys / Tautvydas Karvelis / 要旨: Cas9 and Cas12 nucleases of class 2 CRISPR-Cas systems provide immunity in prokaryotes through RNA-guided cleavage of foreign DNA. Here we characterize a set of compact CRISPR-Cas12m (subtype V-M) ...Cas9 and Cas12 nucleases of class 2 CRISPR-Cas systems provide immunity in prokaryotes through RNA-guided cleavage of foreign DNA. Here we characterize a set of compact CRISPR-Cas12m (subtype V-M) effector proteins and show that they provide protection against bacteriophages and plasmids through the targeted DNA binding rather than DNA cleavage. Biochemical assays suggest that Cas12m effectors can act as roadblocks inhibiting DNA transcription and/or replication, thereby triggering interference against invaders. Cryo-EM structure of Gordonia otitidis (Go) Cas12m ternary complex provided here reveals the structural mechanism of DNA binding ensuring interference. Harnessing GoCas12m innate ability to bind DNA target we fused it with adenine deaminase TadA-8e and showed an efficient A-to-G editing in Escherichia coli and human cells. Overall, this study expands our understanding of the functionally diverse Cas12 protein family, revealing DNA-binding dependent interference mechanism of Cas12m effectors that could be harnessed for engineering of compact base-editing tools. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_17757.map.gz | 28 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-17757-v30.xml emd-17757.xml | 21.6 KB 21.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_17757_fsc.xml | 9.1 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_17757.png | 175.2 KB | ||
マスクデータ | emd_17757_msk_1.map | 30.5 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-17757.cif.gz | 6.6 KB | ||
その他 | emd_17757_additional_1.map.gz emd_17757_half_map_1.map.gz emd_17757_half_map_2.map.gz | 15.4 MB 28.3 MB 28.3 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-17757 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-17757 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_17757_validation.pdf.gz | 805.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_17757_full_validation.pdf.gz | 805 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_17757_validation.xml.gz | 12.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_17757_validation.cif.gz | 17.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-17757 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-17757 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8pm4MC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_17757.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Map sharpened using phenix.auto_sharpen_1.21rc1-4903 b_iso_to_d_cut procedure and 2.93A cutoff | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.1 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_17757_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Unsharpened map
ファイル | emd_17757_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Unsharpened map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_17757_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_17757_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Cas12m protein in complex with crRNA and cognate DNA, Gordonia ot...
全体 | 名称: Cas12m protein in complex with crRNA and cognate DNA, Gordonia otitidis NBRC 100426 system |
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要素 |
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-超分子 #1: Cas12m protein in complex with crRNA and cognate DNA, Gordonia ot...
超分子 | 名称: Cas12m protein in complex with crRNA and cognate DNA, Gordonia otitidis NBRC 100426 system タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア) |
-分子 #1: Transposase
分子 | 名称: Transposase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Cas12m protein / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 68.223586 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. DH10B (大腸菌) |
配列 | 文字列: SNAGGGGMTR VTVQTAGVHY KWQMPDQLTQ QLRLAHDLRE DLVTLEYEYE DAVKAVWSSY PAVAALEAQV AELDERASEL ASTVKEEKS RQRTKRPSHP AVAQLAETRA QLKAAKASRR EAIASVRDEA TERLRTISDE RYAAQKQLYR DYCTDGLLYW A TFNAVLDH ...文字列: SNAGGGGMTR VTVQTAGVHY KWQMPDQLTQ QLRLAHDLRE DLVTLEYEYE DAVKAVWSSY PAVAALEAQV AELDERASEL ASTVKEEKS RQRTKRPSHP AVAQLAETRA QLKAAKASRR EAIASVRDEA TERLRTISDE RYAAQKQLYR DYCTDGLLYW A TFNAVLDH HKTAVKRIAA HRKQGRAAQL RHHRWDGTGT ISVQLQRQAT DPARTPAIIA DADTGKWRSS LIVPWVNPDV WD TMDRASR RKAGRVVIRM RCGSSRNPDG TKTSEWIDVP VQQHRMLPAD ADITAAQLTV RREGADLRAT IGITAKIPDQ GEV DEGPTI AVHLGWRSSD HGTVVATWRS TEPLDIPETL RGVITTQSAE RTVGSIVVPH RIEQRVHHHA TVASHRDLAV DSIR DTLVA WLTEHGPQPH PYDGDPITAA SVQRWKAPRR FAWLALQWRD TPPPEGADIA ETLEAWRRAD KKLWLESEHG RGRAL RHRT DLHRQVAAYF AGVAGRIVVD DSDIAQIAGT AKHSELLTDV DRQIARRRAI AAPGMLRAAI VAAATRDEVP TTTVSH TGL SRVHAACGHE NPADDRYLMQ PVLCDGCGRT YDTDLSATIL MLQRASAATS N UniProtKB: Transposase |
-分子 #2: crRNA, chain B
分子 | 名称: crRNA, chain B / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 18.75124 KDa |
配列 | 文字列: GGGUGUCAAC GCCAGCGCGG AGGCGUCAAA UCCGCGACAG UUGACCCAAC GUCGCCGG |
-分子 #3: DNA oligoduplex, target strand, chain C
分子 | 名称: DNA oligoduplex, target strand, chain C / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 13.556727 KDa |
配列 | 文字列: (DC)(DC)(DG)(DG)(DC)(DG)(DA)(DC)(DG)(DT) (DT)(DG)(DG)(DG)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT) (DG)(DA)(DA)(DA)(DT)(DG)(DT)(DC)(DT) (DG)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC) (DA) (DA)(DA)(DA)(DA) |
-分子 #4: DNA oligoduplex, non-target strand, chain D
分子 | 名称: DNA oligoduplex, non-target strand, chain D / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 13.543744 KDa |
配列 | 文字列: (DC)(DC)(DG)(DG)(DC)(DG)(DA)(DC)(DG)(DT) (DT)(DG)(DG)(DG)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT) (DG)(DA)(DA)(DA)(DC)(DA)(DG)(DA)(DC) (DA)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC) (DA) (DA)(DA)(DA)(DA) |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 8 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. | ||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS GLACIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2032 / 平均露光時間: 46.33 sec. / 平均電子線量: 29.7 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: OTHER / 撮影モード: OTHER / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 92000 |
試料ステージ | ホルダー冷却材: NITROGEN |
+画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル | Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model |
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得られたモデル | PDB-8pm4: |