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- EMDB-30767: Cryo-EM structure of LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-30767
タイトルCryo-EM structure of LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex
マップデータ
試料
  • 複合体: LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex
    • 複合体: LshCas13a
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR/Cas system Cas13a
    • 複合体: Lsh crRNA
      • RNA: CRISPR RNA
    • 複合体: Anti-tag target RNA
      • RNA: Anti-tag target RNA
キーワードType VI-A CRISPR-Cas system / Cas13a / anti-tag RNA / inhibition / IMMUNE SYSTEM / IMMUNE SYSTEM-RNA complex
機能・相同性: / endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / hydrolase activity / RNA binding / CRISPR-associated endoribonuclease Cas13a / CRISPR-associated endoribonuclease Cas13a
機能・相同性情報
生物種Leptotrichia shahii (バクテリア) / Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.06 Å
データ登録者Wang B / Zhang T
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31971135 中国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2021
タイトル: Structural basis for self-cleavage prevention by tag:anti-tag pairing complementarity in type VI Cas13 CRISPR systems.
著者: Beibei Wang / Tianlong Zhang / Jun Yin / You Yu / Wenhao Xu / Jianping Ding / Dinshaw J Patel / Hui Yang /
要旨: Bacteria and archaea apply CRISPR-Cas surveillance complexes to defend against foreign invaders. These invading genetic elements are captured and integrated into the CRISPR array as spacer elements, ...Bacteria and archaea apply CRISPR-Cas surveillance complexes to defend against foreign invaders. These invading genetic elements are captured and integrated into the CRISPR array as spacer elements, guiding sequence-specific DNA/RNA targeting and cleavage. Recently, in vivo studies have shown that target RNAs with extended complementarity with repeat sequences flanking the target element (tag:anti-tag pairing) can dramatically reduce RNA cleavage by the type VI-A Cas13a system. Here, we report the cryo-EM structure of Leptotrichia shahii LshCas13a in complex with target RNA harboring tag:anti-tag pairing complementarity, with the observed conformational changes providing a molecular explanation for inactivation of the composite HEPN domain cleavage activity. These structural insights, together with in vitro biochemical and in vivo cell-based assays on key mutants, define the molecular principles underlying Cas13a's capacity to target and discriminate between self and non-self RNA targets. Our studies illuminate approaches to regulate Cas13a's cleavage activity, thereby influencing Cas13a-mediated biotechnological applications.
履歴
登録2020年12月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年2月10日-
マップ公開2021年2月10日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBj / 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: 0.007
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.007
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7dmq
  • 表面レベル: 0.007
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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_30767.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_30767.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.)
0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 220.493 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 220.493 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 220.493 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: 0.8613 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: 0.0038 / ムービー #1: 0.007
最小 - 最大-0.04132527 - 0.07069397
平均 (標準偏差)0.000085222084 (±0.0013997545)
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: 220.4928 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.861300781250.861300781250.86130078125
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z220.493220.493220.493
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0410.0710.000

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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 : LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex

全体名称: LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex
要素
  • 複合体: LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex
    • 複合体: LshCas13a
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR/Cas system Cas13a
    • 複合体: Lsh crRNA
      • RNA: CRISPR RNA
    • 複合体: Anti-tag target RNA
      • RNA: Anti-tag target RNA

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超分子 #1: LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex

超分子名称: LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Leptotrichia shahii (バクテリア)

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超分子 #2: LshCas13a

超分子名称: LshCas13a / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1

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超分子 #3: Lsh crRNA

超分子名称: Lsh crRNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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超分子 #4: Anti-tag target RNA

超分子名称: Anti-tag target RNA / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3

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分子 #1: CRISPR/Cas system Cas13a

分子名称: CRISPR/Cas system Cas13a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Leptotrichia shahii (バクテリア)
分子量理論値: 166.697641 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GSMGNLFGHK RWYEVRDKKD FKIKRKVKVK RNYDGNKYIL NINENNNKEK IDNNKFIRKY INYKKNDNIL KEFTRKFHAG NILFKLKGK EGIIRIENND DFLETEEVVL YIEAYGKSEK LKALGITKKK IIDEAIRQGI TKDDKKIEIK RQENEEEIEI D IRDEYTNK ...文字列:
GSMGNLFGHK RWYEVRDKKD FKIKRKVKVK RNYDGNKYIL NINENNNKEK IDNNKFIRKY INYKKNDNIL KEFTRKFHAG NILFKLKGK EGIIRIENND DFLETEEVVL YIEAYGKSEK LKALGITKKK IIDEAIRQGI TKDDKKIEIK RQENEEEIEI D IRDEYTNK TLNDCSIILR IIENDELETK KSIYEIFKNI NMSLYKIIEK IIENETEKVF ENRYYEEHLR EKLLKDDKID VI LTNFMEI REKIKSNLEI LGFVKFYLNV GGDKKKSKNK KMLVEKILNI NVDLTVEDIA DFVIKELEFW NITKRIEKVK KVN NEFLEK RRNRTYIKSY VLLDKHEKFK IERENKKDKI VKFFVENIKN NSIKEKIEKI LAEFKIDELI KKLEKELKKG NCDT EIFGI FKKHYKVNFD SKKFSKKSDE EKELYKIIYR YLKGRIEKIL VNEQKVRLKK MEKIEIEKIL NESILSEKIL KRVKQ YTLE HIMYLGKLRH NDIDMTTVNT DDFSRLHAKE ELDLELITFF ASTNMELNKI FSRENINNDE NIDFFGGDRE KNYVLD KKI LNSKIKIIRD LDFIDNKNNI TNNFIRKFTK IGTNERNRIL HAISKERDLQ GTQDDYNKVI NIIQNLKISD EEVSKAL NL DVVFKDKKNI ITKINDIKIS EENNNDIKYL PSFSKVLPEI LNLYRNNPKN EPFDTIETEK IVLNALIYVN KELYKKLI L EDDLEENESK NIFLQELKKT LGNIDEIDEN IIENYYKNAQ ISASKGNNKA IKKYQKKVIE CYIGYLRKNY EELFDFSDF KMNIQEIKKQ IKDINDNKTY ERITVKTSDK TIVINDDFEY IISIFALLNS NAVINKIRNR FFATSVWLNT SEYQNIIDIL DEIMQLNTL RNECITENWN LNLEEFIQKM KEIEKDFDDF KIQTKKEIFN NYYEDIKNNI LTEFKDDING CDVLEKKLEK I VIFDDETK FEIDKKSNIL QDEQRKLSNI NKKDLKKKVD QYIKDKDQEI KSKILCRIIF NSDFLKKYKK EIDNLIEDME SE NENKFQE IYYPKERKNE LYIYKKNLFL NIGNPNFDKI YGLISNDIKM ADAKFLFNID GKNIRKNKIS EIDAILKNLN DKL NGYSKE YKEKYIKKLK ENDDFFAKNI QNKNYKSFEK DYNRVSEYKK IRDLVEFNYL NKIESYLIDI NWKLAIQMAR FERD MHYIV NGLRELGIIK LSGYNTGISR AYPKRNGSDG FYTTTAYYKF FDEESYKKFE KICYGFGIDL SENSEINKPE NESIR NYIS HFYIVRNPFA DYSIAEQIDR VSNLLSYSTR YNNSTYASVF EVFKKDVNLD YDELKKKFKL IGNNDILERL MKPKKV SVL ELESYNSDYI KNLIIELLTK IENTNDTL

UniProtKB: CRISPR-associated endoribonuclease Cas13a

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分子 #2: CRISPR RNA

分子名称: CRISPR RNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Leptotrichia shahii (バクテリア)
分子量理論値: 18.565096 KDa
配列文字列:
GGCCACCCCA AUAUCGAAGG GGACUAAAAC UAGAUUGCUG UUCUACCAAG UAAUCCAU

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分子 #3: Anti-tag target RNA

分子名称: Anti-tag target RNA / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 11.884038 KDa
配列文字列:
GAUGGAUUAC UUGGUAGAAC AGCAAUCUAG UUUUAGU

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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: 7.2
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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 K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 64.7 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
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: EMDB MAP
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.06 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 212861
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7dmq:
Cryo-EM structure of LshCas13a-crRNA-anti-tag RNA complex

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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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