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- PDB-6rj9: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 monomeric assembly. -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6rj9
タイトルCryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 monomeric assembly.
要素
  • AcrIIA6
  • CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
  • sgRNA
  • tDNA20
キーワードHYDROLASE / CRISPR-Cas9 / anti-CRISPR protein / bacteriophages / Streptococcus thermophilus Cas9 / St1Cas9
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated suppression of host CRISPR-cas system / maintenance of CRISPR repeat elements / 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
: / Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 ...: / Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / AcrIIA6 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus phage D1811 (ファージ)
Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)
Streptococcus virus 2972 (ウイルス)
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: 3.2 Å
データ登録者Goulet, A. / Chaves-Sanjuan, A. / Cambillau, C.
資金援助 フランス, 1件
組織認可番号国
French National Research Agency18-CE11-0016-01 フランス
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Cas9 Allosteric Inhibition by the Anti-CRISPR Protein AcrIIA6.
著者: Olivier Fuchsbauer / Paolo Swuec / Claire Zimberger / Béatrice Amigues / Sébastien Levesque / Daniel Agudelo / Alexis Duringer / Antonio Chaves-Sanjuan / Silvia Spinelli / Geneviève M ...著者: Olivier Fuchsbauer / Paolo Swuec / Claire Zimberger / Béatrice Amigues / Sébastien Levesque / Daniel Agudelo / Alexis Duringer / Antonio Chaves-Sanjuan / Silvia Spinelli / Geneviève M Rousseau / Minja Velimirovic / Martino Bolognesi / Alain Roussel / Christian Cambillau / Sylvain Moineau / Yannick Doyon / Adeline Goulet /
要旨: In the arms race against bacteria, bacteriophages have evolved diverse anti-CRISPR proteins (Acrs) that block CRISPR-Cas immunity. Acrs play key roles in the molecular coevolution of bacteria with ...In the arms race against bacteria, bacteriophages have evolved diverse anti-CRISPR proteins (Acrs) that block CRISPR-Cas immunity. Acrs play key roles in the molecular coevolution of bacteria with their predators, use a variety of mechanisms of action, and provide tools to regulate Cas-based genome manipulation. Here, we present structural and functional analyses of AcrIIA6, an Acr from virulent phages, exploring its unique anti-CRISPR action. Our cryo-EM structures and functional data of AcrIIA6 binding to Streptococcus thermophilus Cas9 (St1Cas9) show that AcrIIA6 acts as an allosteric inhibitor and induces St1Cas9 dimerization. AcrIIA6 reduces St1Cas9 binding affinity for DNA and prevents DNA binding within cells. The PAM and AcrIIA6 recognition sites are structurally close and allosterically linked. Mechanistically, AcrIIA6 affects the St1Cas9 conformational dynamics associated with PAM binding. Finally, we identify a natural St1Cas9 variant resistant to AcrIIA6 illustrating Acr-driven mutational escape and molecular diversification of Cas9 proteins.
履歴
登録2019年4月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02019年10月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年10月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.name
改定 1.22019年11月6日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: software / Item: _software.name
改定 1.32019年12月18日Group: Other / カテゴリ: atom_sites
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3]
改定 1.42020年1月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.52021年6月30日Group: Database references / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: em_entity_assembly_naturalsource / entity ...em_entity_assembly_naturalsource / entity / entity_name_com / entity_src_gen / struct_ref / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif
Item: _em_entity_assembly_naturalsource.ncbi_tax_id / _em_entity_assembly_naturalsource.organism ..._em_entity_assembly_naturalsource.ncbi_tax_id / _em_entity_assembly_naturalsource.organism / _entity.pdbx_description / _entity_src_gen.gene_src_strain / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_ncbi_taxonomy_id / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_scientific_name / _struct_ref.db_code / _struct_ref.db_name / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref.pdbx_seq_one_letter_code / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession
改定 1.62024年5月22日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-4900
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: AcrIIA6
B: AcrIIA6
C: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
D: sgRNA
E: tDNA20


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)216,1695
ポリマ－216,1695
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area22820 Å2
ΔGint-133 kcal/mol
Surface area68640 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 AcrIIA6


分子量: 21464.391 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus phage D1811 (ファージ)
遺伝子: D1811_026 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A2U7VKE8
#2: タンパク質 CRISPR-associated endonuclease Cas9 1 / CRISPR-associated endonuclease Cas9


分子量: 129700.961 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus thermophilus (strain ATCC BAA-491 / LMD-9) (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)
株: ATCC BAA-491 / LMD-9 / 遺伝子: cas9-1, csn1, STER_0709 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q03LF7, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#3: RNA鎖 sgRNA


分子量: 37438.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)
発現宿主: in vitro transcription vector pT7-Fluc(deltai) (その他)
#4: DNA鎖 tDNA20


分子量: 6100.993 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Streptococcus virus 2972 (ウイルス)

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実験情報

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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

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 monomeric assembly.COMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2AcrIIA6COMPLEX#11RECOMBINANT
3CRISPR-associated endonuclease Cas9COMPLEX#21RECOMBINANT
4sgRNACOMPLEX#31RECOMBINANT
5ntPAMCOMPLEX#41RECOMBINANT
分子量単位: MEGADALTONS / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Streptococcus phage D1811 (ファージ)2108111
23Streptococcus thermophilus (strain ATCC BAA-491 / LMD-9) (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)322159
34Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)1308
45Streptococcus virus 2972 (ウイルス)306323
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Escherichia coli (大腸菌)562
23Escherichia coli (大腸菌)562
34in vitro transcription vector pT7-Fluc(deltai) (その他)905932
45synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 0.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.14_3260精密化
PHENIX1.14_3260精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 118189 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
精密化最高解像度: 3.2 Å / 立体化学のターゲット値: CDL v1.2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.005812293
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.776216966
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04631892
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00571823
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d18.07517209

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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://pdbjlvh1.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。
  • 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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