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- EMDB-23158: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23158
タイトルCryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex
    • 複合体: Cas12f1
      • タンパク質・ペプチド: Cas12f1
    • 複合体: target DNA, substrate DNA, and sgRNA
      • DNA: TS
      • DNA: NTS
      • RNA: sgRNA
      • DNA: Substrate
  • リガンド: ZINC ION
キーワードCRISPR CAS / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
生物種unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Chang L / Li Z
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2021
タイトル: Structural basis for substrate recognition and cleavage by the dimerization-dependent CRISPR-Cas12f nuclease.
著者: Renjian Xiao / Zhuang Li / Shukun Wang / Ruijie Han / Leifu Chang /
要旨: Cas12f, also known as Cas14, is an exceptionally small type V-F CRISPR-Cas nuclease that is roughly half the size of comparable nucleases of this type. To reveal the mechanisms underlying substrate ...Cas12f, also known as Cas14, is an exceptionally small type V-F CRISPR-Cas nuclease that is roughly half the size of comparable nucleases of this type. To reveal the mechanisms underlying substrate recognition and cleavage, we determined the cryo-EM structures of the Cas12f-sgRNA-target DNA and Cas12f-sgRNA complexes at 3.1 and 3.9 Å, respectively. An asymmetric Cas12f dimer is bound to one sgRNA for recognition and cleavage of dsDNA substrate with a T-rich PAM sequence. Despite its dimerization, Cas12f adopts a conserved activation mechanism among the type V nucleases which requires coordinated conformational changes induced by the formation of the crRNA-target DNA heteroduplex, including the close-to-open transition in the lid motif of the RuvC domain. Only one RuvC domain in the Cas12f dimer is activated by substrate recognition, and the substrate bound to the activated RuvC domain is captured in the structure. Structure-assisted truncated sgRNA, which is less than half the length of the original sgRNA, is still active for target DNA cleavage. Our results expand our understanding of the diverse type V CRISPR-Cas nucleases and facilitate potential genome editing applications using the miniature Cas12f.
履歴
登録2020年12月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月2日-
マップ公開2021年6月2日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7l49
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_23158.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_23158.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.05 Å/pix.
x 256 pix.
= 268.8 Å		1.05 Å/pix.
x 256 pix.
= 268.8 Å		1.05 Å/pix.
x 256 pix.
= 268.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.05 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.03 / ムービー #1: 0.03
最小 - 最大-0.1262963 - 0.23435614
平均 (標準偏差)0.00019907801 (±0.004227985)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 268.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.051.051.05
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z268.800268.800268.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.1260.2340.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex

全体名称: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex
    • 複合体: Cas12f1
      • タンパク質・ペプチド: Cas12f1
    • 複合体: target DNA, substrate DNA, and sgRNA
      • DNA: TS
      • DNA: NTS
      • RNA: sgRNA
      • DNA: Substrate
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex

超分子名称: Cryo-EM structure of a CRISPR-Cas Ternary Complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5

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超分子 #2: Cas12f1

超分子名称: Cas12f1 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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超分子 #3: target DNA, substrate DNA, and sgRNA

超分子名称: target DNA, substrate DNA, and sgRNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#5
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)

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分子 #1: Cas12f1

分子名称: Cas12f1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 61.677434 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAKNTITKTL KLRIVRPYNS AEVEKIVADE KNNREKIALE KNKDKVKEAC SKHLKVAAYC TTQVERNACL FCKARKLDDK FYQKLRGQF PDAVFWQEIS EIFRQLQKQA AEIYNQSLIE LYYEIFIKGK GIANASSVEH YLSDVCYTRA AELFKNAAIA S GLRSKIKS ...文字列:
MAKNTITKTL KLRIVRPYNS AEVEKIVADE KNNREKIALE KNKDKVKEAC SKHLKVAAYC TTQVERNACL FCKARKLDDK FYQKLRGQF PDAVFWQEIS EIFRQLQKQA AEIYNQSLIE LYYEIFIKGK GIANASSVEH YLSDVCYTRA AELFKNAAIA S GLRSKIKS NFRLKELKNM KSGLPTTKSD NFPIPLVKQK GGQYTGFEIS NHNSDFIIKI PFGRWQVKKE IDKYRPWEKF DF EQVQKSP KPISLLLSTQ RRKRNKGWSK DEGTEAEIKK VMNGDYQTSY IEVKRGSKIC EKSAWMLNLS IDVPKIDKGV DPS IIGGID VGVKSPLVCA INNAFSRYSI SDNDLFHFNK KMFARRRILL KKNRHKRAGH GAKNKLKPIT ILTEKSERFR KKLI ERWAC EIADFFIKNK VGTVQMENLE SMKRKEDSYF NIRLRGFWPY AEMQNKIEFK LKQYGIEIRK VAPNNTSKTC SKCGH LNNY FNFEYRKKNK FPHFKCEKCN FKENADYNAA LNISNPKLKS TKEEP

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分子 #2: TS

分子名称: TS / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 18.587895 KDa
配列文字列: (DG)(DC)(DT)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT) (DC)(DT)(DA)(DG)(DA)(DT)(DT)(DG)(DT)(DG) (DC)(DA)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG)(DG)(DC) (DG)(DA)(DC)(DG)(DT)(DT)(DG)(DG)(DG)(DT) (DC) (DA)(DA)(DC)(DT)(DT) ...文字列:
(DG)(DC)(DT)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT) (DC)(DT)(DA)(DG)(DA)(DT)(DT)(DG)(DT)(DG) (DC)(DA)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG)(DG)(DC) (DG)(DA)(DC)(DG)(DT)(DT)(DG)(DG)(DG)(DT) (DC) (DA)(DA)(DC)(DT)(DT)(DA)(DA)(DA) (DT)(DA)(DC)(DG)(DT)(DA)(DA)(DG)(DG)(DT) (DG)(DC)

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分子 #3: NTS

分子名称: NTS / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 18.396789 KDa
配列文字列: (DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DT)(DT)(DA)(DC)(DG) (DT)(DA)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DG)(DT)(DT) (DG)(DA)(DC)(DC)(DC)(DA)(DA)(DC)(DG) (DT)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG)(DG)(DC)(DG)(DT) (DG) (DC)(DA)(DC)(DA)(DA) ...文字列:
(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DT)(DT)(DA)(DC)(DG) (DT)(DA)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DG)(DT)(DT) (DG)(DA)(DC)(DC)(DC)(DA)(DA)(DC)(DG) (DT)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG)(DG)(DC)(DG)(DT) (DG) (DC)(DA)(DC)(DA)(DA)(DT)(DC)(DT) (DA)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT)(DC)(DA) (DG)(DC)

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分子 #5: Substrate

分子名称: Substrate / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 1.400952 KDa
配列文字列:
(DC)(DC)(DC)(DC)(DC)

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分子 #4: sgRNA

分子名称: sgRNA / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 72.442969 KDa
配列文字列: GGGCUUCACU GAUAAAGUGG AGAACCGCUU CACCAAAAGC UGUCCCUUAG GGGAUUAGAA CUUGAGUGAA GGUGGGCUGC UUGCAUCAG CCUAAUGUCG AGAAGUGCUU UCUUCGGAAA GUAACCCUCG AAACAAAUUC AUUUUUCCUC UCCAAUUCUG C ACAAGAAA ...文字列:
GGGCUUCACU GAUAAAGUGG AGAACCGCUU CACCAAAAGC UGUCCCUUAG GGGAUUAGAA CUUGAGUGAA GGUGGGCUGC UUGCAUCAG CCUAAUGUCG AGAAGUGCUU UCUUCGGAAA GUAACCCUCG AAACAAAUUC AUUUUUCCUC UCCAAUUCUG C ACAAGAAA GUUGCAGAAC CCGAAUAGAC GAAUGAAGGA AUGCAACAGU UGACCCAACG UCGCCGG

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分子 #6: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 4 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 54.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 384132
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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万見について

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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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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