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- EMDB-3277: Structures of a CRISPR-Cas9 R-loop complex primed for DNA cleavage -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-3277
タイトルStructures of a CRISPR-Cas9 R-loop complex primed for DNA cleavage
マップデータReconstruction of Cas9 bound to sgRNA and 40-bp target DNA
試料
  • 試料: Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA
  • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
  • RNA: single guide-RNA
  • DNA: target 40-bp double stranded DNA
キーワードCRISPR-Cas / Cas9 / genome editing
機能・相同性
機能・相同性情報


: / maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA endonuclease activity / endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 ...: / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Cas9 RuvC domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) / lambda (unknown)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.0 Å
データ登録者Jiang F / Taylor DW / Chen JS / Kornfeld JE / Zhou K / Thompson AJ / Nogales E / Doudna JA
引用ジャーナル: Science / 年: 2016
タイトル: Structures of a CRISPR-Cas9 R-loop complex primed for DNA cleavage.
著者: Fuguo Jiang / David W Taylor / Janice S Chen / Jack E Kornfeld / Kaihong Zhou / Aubri J Thompson / Eva Nogales / Jennifer A Doudna /
要旨: Bacterial adaptive immunity and genome engineering involving the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-associated (Cas) protein Cas9 begin with RNA-guided DNA unwinding ...Bacterial adaptive immunity and genome engineering involving the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-associated (Cas) protein Cas9 begin with RNA-guided DNA unwinding to form an RNA-DNA hybrid and a displaced DNA strand inside the protein. The role of this R-loop structure in positioning each DNA strand for cleavage by the two Cas9 nuclease domains is unknown. We determine molecular structures of the catalytically active Streptococcus pyogenes Cas9 R-loop that show the displaced DNA strand located near the RuvC nuclease domain active site. These protein-DNA interactions, in turn, position the HNH nuclease domain adjacent to the target DNA strand cleavage site in a conformation essential for concerted DNA cutting. Cas9 bends the DNA helix by 30°, providing the structural distortion needed for R-loop formation.
履歴
登録2015年12月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年1月27日-
マップ公開2016年1月27日-
更新2016年3月16日-
現状2016年3月16日処理サイト: PDBe / 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: 0.006
  • 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: 0.006
  • 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_3277.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_3277.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 89 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of Cas9 bound to sgRNA and 40-bp target DNA
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.)
1.01 Å/pix.
x 288 pix.
= 290.88 Å		1.01 Å/pix.
x 288 pix.
= 290.88 Å		1.01 Å/pix.
x 288 pix.
= 290.88 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: 1.01 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: 0.006 / ムービー #1: 0.006
最小 - 最大-0.0103324 - 0.03063154
平均 (標準偏差)0.00005857 (±0.00134747)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 290.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.011.011.01
M x/y/z288288288
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z290.880290.880290.880
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-300-64
NX/NY/NZ6161129
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS288288288
D min/max/mean-0.0100.0310.000

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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 : Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA

全体名称: Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA
要素
  • 試料: Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA
  • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
  • RNA: single guide-RNA
  • DNA: target 40-bp double stranded DNA

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超分子 #1000: Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA

超分子名称: Cas9 bound to single guide-RNA and 40-bp target DNA / タイプ: sample / ID: 1000 / Number unique components: 3
分子量理論値: 218 KDa

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分子 #1: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1

分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: Cas9 / コピー数: 1 / 集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) / 株: serotype M1
分子量理論値: 158 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21
配列UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
GO: maintenance of CRISPR repeat elements, defense response to virus, GO: 0090305, DNA binding, RNA binding, endonuclease activity
InterPro: CRISPR-associated endonuclease Cas9, CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix, CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain, CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC ...InterPro: CRISPR-associated endonuclease Cas9, CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix, CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain, CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe, INTERPRO: IPR025978, HNH nuclease

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分子 #2: single guide-RNA

分子名称: single guide-RNA / タイプ: rna / ID: 2 / Name.synonym: sgRNA / 分類: OTHER / Structure: OTHER / Synthetic?: Yes
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) / 株: serotype M1
分子量理論値: 36 KDa
配列文字列:
GGCGCAUAAA GAUGAGACGC GUUUUAGAGC UAUGCUGUUU UGAAAAAAAC AGCAUAGCAA GUUAAAAUAA GGCUAGUCCG UUAUCAACUU GAAAAAGUGG CACCGAGUCG GUGCUUCG

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分子 #3: target 40-bp double stranded DNA

分子名称: target 40-bp double stranded DNA / タイプ: dna / ID: 3 / Name.synonym: dsDNA
詳細: complementary strand nucleotide sequence: CGTGTTGATGCCGCGTATTTCTACTCTGCGACCGCTAATC
分類: DNA / Structure: DOUBLE HELIX / Synthetic?: Yes
由来(天然)生物種: lambda (unknown) / 株: lambda 1 / 別称: lambda phage
分子量理論値: 24 KDa
配列文字列:
GCACAACTAC GGCGCATAAA GATGAGACGC TGGCGATTAG

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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

濃度0.25 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 30mM Tris 8.0, 150mM NaCl, 20mM EDTA, 5mM DTT and 0.1% glycerol
グリッド詳細: 4/2 C-flat grids with a thin-layer of carbon over the holes
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 100 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
手法: Grids were rapidly plunged into liquid ethane using an FEI Vitrobot MarkIV maintained at 4 degrees C after being blotted for 4-4.5 seconds with a blotting force of 15-20.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective astigmatism was corrected at 210,000 times magnification
詳細Data acquired using Leginon. We collected a 6 s exposure fractionated into 20, 300 ms frames with a dose of 8 electrons per square Angstrom per second.
日付2015年6月29日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 5600 / 平均電子線量: 48 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 4.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 倍率（公称値）: 29000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: CTFFind3
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: Relion / 使用した粒子像数: 50000

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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)

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  • 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。
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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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