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万見
- PDB-6vpc: Structure of the SpCas9 DNA adenine base editor - ABE8e -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6vpc
タイトルStructure of the SpCas9 DNA adenine base editor - ABE8e
要素
  • CRISPR-associated endonuclease Cas9
  • Cas9 (SpCas9) single-guide RNA (sgRNA)
  • DNA non-target strand (NTS)
  • DNA target strand (TS)
  • t-RNA adenine deaminase A v8e (TadA-8e)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / Base editor / ABE / Cas9 / CRISPR / DNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


tRNA(adenine34) deaminase / tRNA wobble adenosine to inosine editing / tRNA-specific adenosine-34 deaminase activity / cytidine metabolic process / pyrimidine-containing compound salvage / cytosine deaminase activity / adenosine to inosine editing / cytosine metabolic process / maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity ...tRNA(adenine34) deaminase / tRNA wobble adenosine to inosine editing / tRNA-specific adenosine-34 deaminase activity / cytidine metabolic process / pyrimidine-containing compound salvage / cytosine deaminase activity / adenosine to inosine editing / cytosine metabolic process / 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 / protein homodimerization activity / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
MafB19-like deaminase / tRNA-specific adenosine deaminase / Cytidine and deoxycytidylate deaminase zinc-binding region / 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 / APOBEC/CMP deaminase, zinc-binding ...MafB19-like deaminase / tRNA-specific adenosine deaminase / Cytidine and deoxycytidylate deaminase zinc-binding region / 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 / APOBEC/CMP deaminase, zinc-binding / Cytidine and deoxycytidylate deaminases zinc-binding region signature. / Cytidine and deoxycytidylate deaminase domain / Cytidine and deoxycytidylate deaminases domain profile. / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cytidine deaminase-like / 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) / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / tRNA-specific adenosine deaminase / 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)
Escherichia coli (大腸菌)
synthetic construct (人工物)
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Knott, G.J. / Lapinaite, A. / Doudna, J.A.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Human Genome Research Institute (NIH/NHGRI)RM1HG009490 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2020
タイトル: DNA capture by a CRISPR-Cas9-guided adenine base editor.
著者: Audrone Lapinaite / Gavin J Knott / Cody M Palumbo / Enrique Lin-Shiao / Michelle F Richter / Kevin T Zhao / Peter A Beal / David R Liu / Jennifer A Doudna /
要旨: CRISPR-Cas-guided base editors convert A•T to G•C, or C•G to T•A, in cellular DNA for precision genome editing. To understand the molecular basis for DNA adenosine deamination by adenine base ...CRISPR-Cas-guided base editors convert A•T to G•C, or C•G to T•A, in cellular DNA for precision genome editing. To understand the molecular basis for DNA adenosine deamination by adenine base editors (ABEs), we determined a 3.2-angstrom resolution cryo-electron microscopy structure of ABE8e in a substrate-bound state in which the deaminase domain engages DNA exposed within the CRISPR-Cas9 R-loop complex. Kinetic and structural data suggest that ABE8e catalyzes DNA deamination up to ~1100-fold faster than earlier ABEs because of mutations that stabilize DNA substrates in a constrained, transfer RNA-like conformation. Furthermore, ABE8e's accelerated DNA deamination suggests a previously unobserved transient DNA melting that may occur during double-stranded DNA surveillance by CRISPR-Cas9. These results explain ABE8e-mediated base-editing outcomes and inform the future design of base editors.
履歴
登録2020年2月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年7月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年8月12日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年3月6日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-21308
  • 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: Cas9 (SpCas9) single-guide RNA (sgRNA)
B: CRISPR-associated endonuclease Cas9
C: DNA target strand (TS)
D: DNA non-target strand (NTS)
E: t-RNA adenine deaminase A v8e (TadA-8e)
F: t-RNA adenine deaminase A v8e (TadA-8e)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)264,57611
ポリマ－264,3726
非ポリマー2045
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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RNA鎖 , 1種, 1分子 A

#1: RNA鎖 Cas9 (SpCas9) single-guide RNA (sgRNA)


分子量: 26357.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)

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タンパク質 , 2種, 3分子 BEF

#2: タンパク質 CRISPR-associated endonuclease Cas9


分子量: 157870.984 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)
遺伝子: cas9, E6A91_04015, E6A98_03170 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: A0A4U7H5M9, UniProt: Q99ZW2*PLUS, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#5: タンパク質 t-RNA adenine deaminase A v8e (TadA-8e)


分子量: 24657.887 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P68398*PLUS

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DNA鎖 , 2種, 2分子 CD

#3: DNA鎖 DNA target strand (TS)


分子量: 15390.882 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 DNA non-target strand (NTS)


分子量: 15436.831 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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非ポリマー , 2種, 5分子

#6: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#7: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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

構成要素名称: CRISPR-Cas9 ABE8e in a substrate-bound state / タイプ: COMPLEX
詳細: ABE8e in a substrate-bound state where the deaminase (TadA-8e) engages DNA exposed within the CRISPR-Cas9 R-loop complex.
Entity ID: #1-#5 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM Tris-HCL (pH 7.5) 200 mM KCl 1 mM DTT 0.25% (v/v) Glycerol
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/2
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: 281.15 K
詳細: The grids were rapidly plunged into liquid ethane using a FEI Vitrobot MarkIV maintained at 8C and 100% humidity, after being blotted for 4.5s with blot force 8.

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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
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 48 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5022

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.17.1_3660精密化
PHENIX1.17.1_3660精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
7Coot0.8.9.1モデルフィッティング
9cryoSPARC2.11.0初期オイラー角割当
10RELION3最終オイラー角割当
12RELION3３次元再構成
13PHENIX1.17.1モデル精密化
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: 180927 / アルゴリズム: EXACT BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
14UN3

4un3

14UN31PDBexperimental model
24UN3

4un3

14UN31PDBexperimental model
35F9R

5f9r

15F9R2PDBexperimental model
41Z3A

1z3a

11Z3A3PDBexperimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 131.89 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00216926
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.543123523
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03582686
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00442463
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.49356722

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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)

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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