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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-9253 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Csm-crRNA-target RNA ternary complex in type III-A CRISPR-Cas system | |||||||||
マップデータ | Csm-crRNA-target RNA ternary complex in type III-A CRISPR-Cas system | |||||||||
試料 |
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キーワード | cryo-EM structure / Csm-crRNA-target RNA ternary complex / Type III CRISPR-Cas systerm / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 exonuclease activity / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / transferase activity / defense response to virus / endonuclease activity / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / RNA binding / ATP binding / identical protein binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Thermococcus onnurineus (古細菌) / Thermococcus onnurineus (strain NA1) (古細菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å | |||||||||
データ登録者 | Jia N / Wang C | |||||||||
引用 | ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019 タイトル: Type III-A CRISPR-Cas Csm Complexes: Assembly, Periodic RNA Cleavage, DNase Activity Regulation, and Autoimmunity. 著者: Ning Jia / Charlie Y Mo / Chongyuan Wang / Edward T Eng / Luciano A Marraffini / Dinshaw J Patel / 要旨: Type ΙΙΙ CRISPR-Cas systems provide robust immunity against foreign RNA and DNA by sequence-specific RNase and target RNA-activated sequence-nonspecific DNase and RNase activities. We report on ...Type ΙΙΙ CRISPR-Cas systems provide robust immunity against foreign RNA and DNA by sequence-specific RNase and target RNA-activated sequence-nonspecific DNase and RNase activities. We report on cryo-EM structures of Thermococcus onnurineus Csm binary, Csm-target RNA and Csm-target RNA ternary complexes in the 3.1 Å range. The topological features of the crRNA 5'-repeat tag explains the 5'-ruler mechanism for defining target cleavage sites, with accessibility of positions -2 to -5 within the 5'-repeat serving as sensors for avoidance of autoimmunity. The Csm3 thumb elements introduce periodic kinks in the crRNA-target RNA duplex, facilitating cleavage of the target RNA with 6-nt periodicity. Key Glu residues within a Csm1 loop segment of Csm adopt a proposed autoinhibitory conformation suggestive of DNase activity regulation. These structural findings, complemented by mutational studies of key intermolecular contacts, provide insights into Csm complex assembly, mechanisms underlying RNA targeting and site-specific periodic cleavage, regulation of DNase cleavage activity, and autoimmunity suppression. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_9253.map.gz | 4.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-9253-v30.xml emd-9253.xml | 17.6 KB 17.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_9253_fsc.xml | 9.1 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_9253.png | 2.9 MB | ||
Filedesc metadata | emd-9253.cif.gz | 7.2 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-9253 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-9253 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_9253_validation.pdf.gz | 385.2 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_9253_full_validation.pdf.gz | 384.8 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_9253_validation.xml.gz | 10.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_9253_validation.cif.gz | 14.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-9253 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-9253 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_9253.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Csm-crRNA-target RNA ternary complex in type III-A CRISPR-Cas system | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.089 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Csm complex
全体 | 名称: Csm complex |
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要素 |
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-超分子 #1: Csm complex
超分子 | 名称: Csm complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7 |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (古細菌) |
分子量 | 理論値: 250 KDa |
-分子 #1: Uncharacterized protein
分子 | 名称: Uncharacterized protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (strain NA1) (古細菌) / 株: NA1 |
分子量 | 理論値: 89.682547 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGSSHHHHHH SQDPMEIDEL TALGGLLANI GKPVQRAGLY SGDHSTQGAR FLRDLAENTG RAEYELLSLF SEFHHKGHMK NDELMIRRI KELSPERFGL TMEDVLNALW IVYEADNLAS GEREEGQPQA SRPLYSVFNP GKAYPWAELD FEKELPVPGD V FSIRSQDY ...文字列: MGSSHHHHHH SQDPMEIDEL TALGGLLANI GKPVQRAGLY SGDHSTQGAR FLRDLAENTG RAEYELLSLF SEFHHKGHMK NDELMIRRI KELSPERFGL TMEDVLNALW IVYEADNLAS GEREEGQPQA SRPLYSVFNP GKAYPWAELD FEKELPVPGD V FSIRSQDY RELVKRLWEE LSKAKLRSDR LLPVLEKYLT FVSSVTSEGN IISLYDHMRM TSAIALAMLR AGCTAEDVRS GR CRKEKRF LLIEGDFSGI QDFIYRVSGK GTLKYLRARS AYLELIGWDV VLEILSRLGL TRANVVFNAG GHFMIIAQNT PDA VKELEE IRAKAVEWLY REFESDLYLA IEWEPVSGRE FGREGGKNLF AEARKRLKHK LTVRKLKRFG EIKGLFEHGH TERL AECPV CGRELPEGKL EPSASDPETK VCPTCNRLVS LGGNLPKLLG FGRTAKNDAG VLVEGPFSGF VPYLQGGRPV GEQIL VKNT LNPGEIPESA QFVPYFVADY FKKDPKGGVA TFEELSMAST GTRRLGVMKG DVDRLGEFFS SMDSPSKLAT ASRFMD YFF KGYIGAIIEG KFGYIIGDVP SLRDWPEEPD IVVVYAGGDD FFIVGAWDQI FELAFRVRRA FNAYTGGKLT LSVGLGY FD ERTPIYRMAD VVSERLDTAK DEGRNRVFVV GRSRPLDGKH KLSYEWNHYE ELWRTYAPRI YAGNGRLKGK LESKKGLL W KLLEIRELYV RDPNDVRWAY LTAYLLGRHG LSDLFPELVG IDTKAVERKE PQPVYWVDGV LKIVLMAVRR UniProtKB: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A) |
-分子 #2: Uncharacterized protein
分子 | 名称: Uncharacterized protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (strain NA1) (古細菌) / 株: NA1 |
分子量 | 理論値: 21.210293 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: SMAYHQKHGG YGRGGYGRQD RPQVDASRLF GESPDVVGIK KMLEGKGKQW EAIQPYFDNV VREAKNFLEW SPNKRLANAV TVAAYLTSQ GLKTNQVRKI LDMARTTELK VKRGEGDIKD DLVKMRYLLA YTVGKATGQS KYSLDAFHRI LDPMLEVLMG S PKKENFEK FYDFLQAVVA YHKFFGGGD UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm2 |
-分子 #3: Uncharacterized protein Csm3
分子 | 名称: Uncharacterized protein Csm3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (古細菌) |
分子量 | 理論値: 32.765002 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: SMDRRFYGKI VIKGKIKAVT GLHIGSQRDI SEIGGIANPV IKDPHTGLPY IPGSSLKGRL RSLFEILVNS RLGEWREKYP SLANYSPGS CRPDNQENCG KFFNRKINRG WIHVCPDYET ALACPVCRLF GASGKESNFP SRIIVRDAFL TKEWEEKWRA G EAITEAKI ...文字列: SMDRRFYGKI VIKGKIKAVT GLHIGSQRDI SEIGGIANPV IKDPHTGLPY IPGSSLKGRL RSLFEILVNS RLGEWREKYP SLANYSPGS CRPDNQENCG KFFNRKINRG WIHVCPDYET ALACPVCRLF GASGKESNFP SRIIVRDAFL TKEWEEKWRA G EAITEAKI EVGIDRVTSQ ANPRTNERVV AGAEFEFEII YNVENTTHWR DDIKNLLTAM ALLEDSYLGG SGSRGYGKVK FI FDSFEFR PLDYYRTGKD EDIVSIDARE KSVSDILSGF DSLFSEVEGK LEAG UniProtKB: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3 |
-分子 #4: Uncharacterized protein
分子 | 名称: Uncharacterized protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (strain NA1) (古細菌) / 株: NA1 |
分子量 | 理論値: 32.345061 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MPKFIAVKLI PKGPFRDIPR ADTLFGAIGN AISAIHGQSA VEELVDAFVG GARISSAFPY SGDTYYLPKP LSVEPALEGI LTGLDEEER YTTAKRLRKA KYLDLKNFEL ALRLRPFTIP EEIPYARVDV PRVVLDRVTQ DSSIYFWEEI RFREKSGVYF L YSGPREVF ...文字列: MPKFIAVKLI PKGPFRDIPR ADTLFGAIGN AISAIHGQSA VEELVDAFVG GARISSAFPY SGDTYYLPKP LSVEPALEGI LTGLDEEER YTTAKRLRKA KYLDLKNFEL ALRLRPFTIP EEIPYARVDV PRVVLDRVTQ DSSIYFWEEI RFREKSGVYF L YSGPREVF DGYIAPAMRF LGDTGIGGKS TWGAGLFEVE FHEMKIDAPG SEYSVTLSNA LPTKTPVLWR LLRKGGWSFG RR KPRMTFI AEGSIVKNDP GGMERLELGL SHEVYVYGLT FPLGVELPEG LE UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm4 |
-分子 #7: Uncharacterized protein
分子 | 名称: Uncharacterized protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (strain NA1) (古細菌) / 株: NA1 |
分子量 | 理論値: 46.091016 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MTERTLKVLS PLHIGTGNEL TPVDIYPREN IIHVLDTERL VNDLMNLGVE LNEILALLKN PPGDAYIWKG YIEEFHLDPS DYSIYTLKI HGKIGRKSMQ IKEFIKLNGR PYIPGSSLKG AIRTAVLYKA LKECGDARAV MRVVSKVNGD VARDIGRSED V LDYYMSFL ...文字列: MTERTLKVLS PLHIGTGNEL TPVDIYPREN IIHVLDTERL VNDLMNLGVE LNEILALLKN PPGDAYIWKG YIEEFHLDPS DYSIYTLKI HGKIGRKSMQ IKEFIKLNGR PYIPGSSLKG AIRTAVLYKA LKECGDARAV MRVVSKVNGD VARDIGRSED V LDYYMSFL SRARIDRKRA DDLLEAIVFG MEPDRRSKIR YEPKRDPMKA LIVRDSKPVG RKHLAVYHVE VIGNPQPIPI WV EAIEPGA ATDVEIHVDT EALRLNADYF NGLLWECLKE RGEPGEVFED FLWEAVDEFY TAVMKYETIE VQKFGRYTSQ VRS FYASLE DHSGHVLRLG WGSGWLAMTI GLLLVEKGYK WENVRKKLGL GKKPGGSGFS REFPKTRRLA DGMPMGWVVL EHHH HHH UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm5 |
-分子 #5: RNA (27-MER)
分子 | 名称: RNA (27-MER) / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (古細菌) |
分子量 | 理論値: 12.463438 KDa |
配列 | 文字列: GUGGAAAGGC GGGCAGAGGC GGUUUGCGUA UUGGGCGC |
-分子 #6: RNA (5'-R(P*GP*CP*AP*AP*AP*CP*CP*GP*CP*CP*UP*CP*UP*GP*CP*CP*CP*GP...
分子 | 名称: RNA (5'-R(P*GP*CP*AP*AP*AP*CP*CP*GP*CP*CP*UP*CP*UP*GP*CP*CP*CP*GP*C)-3') タイプ: rna / ID: 6 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Thermococcus onnurineus (古細菌) |
分子量 | 理論値: 12.750658 KDa |
配列 | 文字列: CCCUGGCGCC CAAUACGCAA ACCGCCUCUG CCCGCGGGCG |
-分子 #8: ZINC ION
分子 | 名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 3 / 式: ZN |
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分子量 | 理論値: 65.409 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8.8 / 構成要素 - 式: Tris / 詳細: 20 mM Tris-HCl, pH 8.8, 250 mM NaCl, 2 mM DTT |
グリッド | 詳細: unspecified |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 1.35 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 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |