+データを開く
-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5y36 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
タイトル | Cryo-EM structure of SpCas9-sgRNA-DNA ternary complex | |||||||||
要素 |
| |||||||||
キーワード | HYDROLASE/RNA/DNA / Genome editting / CRIPSR-Cas9 / DNA cleavage mechanism / HYDROLASE-DNA-RNA complex / HYDROLASE-RNA-DNA complex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA 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 | |||||||||
生物種 | Streptococcus pyogenes serotype M1 (化膿レンサ球菌) Mus musculus (ハツカネズミ) | |||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.2 Å | |||||||||
データ登録者 | Huang, Q. / Li, G. / Huai, C. | |||||||||
資金援助 | 中国, 2件
| |||||||||
引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2017 タイトル: Structural insights into DNA cleavage activation of CRISPR-Cas9 system. 著者: Cong Huai / Gan Li / Ruijie Yao / Yingyi Zhang / Mi Cao / Liangliang Kong / Chenqiang Jia / Hui Yuan / Hongyan Chen / Daru Lu / Qiang Huang / 要旨: CRISPR-Cas9 technology has been widely used for genome engineering. Its RNA-guided endonuclease Cas9 binds specifically to target DNA and then cleaves the two DNA strands with HNH and RuvC nuclease ...CRISPR-Cas9 technology has been widely used for genome engineering. Its RNA-guided endonuclease Cas9 binds specifically to target DNA and then cleaves the two DNA strands with HNH and RuvC nuclease domains. However, structural information regarding the DNA cleavage-activating state of two nuclease domains remains sparse. Here, we report a 5.2 Å cryo-EM structure of Cas9 in complex with sgRNA and target DNA. This structure reveals a conformational state of Cas9 in which the HNH domain is closest to the DNA cleavage site. Compared with two known HNH states, our structure shows that the HNH active site moves toward the cleavage site by about 25 and 13 Å, respectively. In combination with EM-based molecular dynamics simulations, we show that residues of the nuclease domains in our structure could form cleavage-compatible conformations with the target DNA. Together, these results strongly suggest that our cryo-EM structure resembles a DNA cleavage-activating architecture of Cas9. | |||||||||
履歴 |
|
-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
---|---|
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 5y36.cif.gz | 340 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
---|---|---|---|---|
PDB形式 | pdb5y36.ent.gz | 254.5 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 5y36.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 5y36_validation.pdf.gz | 908.6 KB | 表示 | wwPDB検証レポート |
---|---|---|---|---|
文書・詳細版 | 5y36_full_validation.pdf.gz | 929.4 KB | 表示 | |
XML形式データ | 5y36_validation.xml.gz | 46.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 5y36_validation.cif.gz | 70.7 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/y3/5y36 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/y3/5y36 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
|
---|---|
1 |
|
-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 158588.781 Da / 分子数: 1 / 変異: D10A, H840A / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Streptococcus pyogenes serotype M1 (化膿レンサ球菌) 遺伝子: cas9, csn1, SPy_1046 / プラスミド: pET28a 発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) 参照: UniProt: Q99ZW2, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 |
---|---|
#2: RNA鎖 | 分子量: 31890.916 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Mus musculus (ハツカネズミ) |
#3: DNA鎖 | 分子量: 12697.152 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Mus musculus (ハツカネズミ) |
#4: DNA鎖 | 分子量: 12546.073 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Mus musculus (ハツカネズミ) |
#5: 化合物 |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
---|---|
EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
分子量 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
由来(組換発現) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 詳細: 20mM Tris-Cl (pH 7.5), 100mM KCl, 5mM MgCl2, 1mM DTT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
試料 | 濃度: 0.45 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: dCas9 protein and sgRNA, DNA were cultured at 37 degree centigrade to form a complex, and then monodisperased at 18 degree centigrade overnight. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 289 K / 詳細: blot for 4 seconds before pluging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
---|---|
顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(補正後): 18000 X / 最小 デフォーカス(公称値): 1300 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 3500 nm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 10 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 実像数: 592 |
画像スキャン | 横: 3710 / 縦: 3838 / 動画フレーム数/画像: 38 |
-解析
EMソフトウェア |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING ONLY | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 66845 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 5.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 57484 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 80 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 4OO8 PDB chain-ID: A / Accession code: 4OO8 / Pdb chain residue range: 1-1368 / Source name: PDB / タイプ: experimental model |