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- EMDB-33198: Structure of the OgeuIscB-omega RNA-target DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33198
タイトルStructure of the OgeuIscB-omega RNA-target DNA complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex
    • 複合体: IscB-omegaRNA
      • タンパク質・ペプチド: OgeuIscB
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*GP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*T)-3')
  • RNA: RNA (228-MER)
  • DNA: DNA (49-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE
キーワードCRISPR-Cas9 / RNP / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
生物種metagenome (メタゲノム) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.55 Å
データ登録者Kato K / Okazaki O / Isayama Y / Ishikawa J / Nishizawa T / Nishimasu H
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structure of the IscB-ωRNA ribonucleoprotein complex, the likely ancestor of CRISPR-Cas9.
著者: Kazuki Kato / Sae Okazaki / Soumya Kannan / Han Altae-Tran / F Esra Demircioglu / Yukari Isayama / Junichiro Ishikawa / Masahiro Fukuda / Rhiannon K Macrae / Tomohiro Nishizawa / Kira S ...著者: Kazuki Kato / Sae Okazaki / Soumya Kannan / Han Altae-Tran / F Esra Demircioglu / Yukari Isayama / Junichiro Ishikawa / Masahiro Fukuda / Rhiannon K Macrae / Tomohiro Nishizawa / Kira S Makarova / Eugene V Koonin / Feng Zhang / Hiroshi Nishimasu /
要旨: Transposon-encoded IscB family proteins are RNA-guided nucleases in the OMEGA (obligate mobile element-guided activity) system, and likely ancestors of the RNA-guided nuclease Cas9 in the type II ...Transposon-encoded IscB family proteins are RNA-guided nucleases in the OMEGA (obligate mobile element-guided activity) system, and likely ancestors of the RNA-guided nuclease Cas9 in the type II CRISPR-Cas adaptive immune system. IscB associates with its cognate ωRNA to form a ribonucleoprotein complex that cleaves double-stranded DNA targets complementary to an ωRNA guide segment. Although IscB shares the RuvC and HNH endonuclease domains with Cas9, it is much smaller than Cas9, mainly due to the lack of the α-helical nucleic-acid recognition lobe. Here, we report the cryo-electron microscopy structure of an IscB protein from the human gut metagenome (OgeuIscB) in complex with its cognate ωRNA and a target DNA, at 2.6-Å resolution. This high-resolution structure reveals the detailed architecture of the IscB-ωRNA ribonucleoprotein complex, and shows how the small IscB protein assembles with the ωRNA and mediates RNA-guided DNA cleavage. The large ωRNA scaffold structurally and functionally compensates for the recognition lobe of Cas9, and participates in the recognition of the guide RNA-target DNA heteroduplex. These findings provide insights into the mechanism of the programmable DNA cleavage by the IscB-ωRNA complex and the evolution of the type II CRISPR-Cas9 effector complexes.
履歴
登録2022年4月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月14日-
マップ公開2022年12月14日-
更新2024年7月3日-
現状2024年7月3日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33198.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_33198.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.83 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: 1.5
最小 - 最大-8.444851999999999 - 11.414227
平均 (標準偏差)-0.0008699077 (±0.17735876)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 265.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_33198_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_33198_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex

全体名称: Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex
要素
  • 複合体: Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex
    • 複合体: IscB-omegaRNA
      • タンパク質・ペプチド: OgeuIscB
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*GP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*T)-3')
  • RNA: RNA (228-MER)
  • DNA: DNA (49-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE

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超分子 #1: Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex

超分子名称: Structure of the IscB-omegaRNA ribonucleoprotein complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #4

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超分子 #2: IscB-omegaRNA

超分子名称: IscB-omegaRNA / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)

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超分子 #3: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3

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分子 #1: RNA (228-MER)

分子名称: RNA (228-MER) / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)
分子量理論値: 73.640742 KDa
配列文字列: UGUGAGCGGA UAACAAUUCC CCGGCUCUUC CAACUUUAUG GUUGCGACCG UAGGUUGAAA GAGCACAGGC UGAGACAUUC GUAAGGCCG AAAGACCGGA CGCACCCUGG GAUUUCCCCA GUCCCCGGAA CUGCAUAGCG GAUGCCAGUU GAUGGAGCAA U CUAUCAGA ...文字列:
UGUGAGCGGA UAACAAUUCC CCGGCUCUUC CAACUUUAUG GUUGCGACCG UAGGUUGAAA GAGCACAGGC UGAGACAUUC GUAAGGCCG AAAGACCGGA CGCACCCUGG GAUUUCCCCA GUCCCCGGAA CUGCAUAGCG GAUGCCAGUU GAUGGAGCAA U CUAUCAGA UAAGCCAGGG GGAACAAUCA CCUCUCUGUA UCAGAGAGAG UUUUACAAAA GGAGGAACGG

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分子 #2: DNA (49-MER)

分子名称: DNA (49-MER) / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 15.092702 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DA)(DT)(DG)(DG)(DT)(DT)(DT)(DT) (DC)(DT)(DT)(DC)(DG)(DG)(DG)(DG)(DA)(DA) (DT)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC)(DC) (DG)(DC)(DT)(DC)(DA)(DC)(DA)(DA)(DT)(DT) (DC) (DC)(DT)(DT)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA) (DA)

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分子 #3: DNA (5'-D(P*GP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*GP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*T)-3') / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 4.281832 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC)(DC) (DA)(DT)(DT)(DC)

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分子 #4: OgeuIscB

分子名称: OgeuIscB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)
分子量理論値: 56.81968 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MMAVVYVISK SGKPLMPTTR CGHVRILLKE GKARVVERKP FTIQLTYESA EETQPLVLGI DPGRTNIGMS VVTESGESVF NAQIETRNK DVPKLMKDRK QYRMAHRRLK RRCKRRRRAK AAGTAFEEGE KQRLLPGCFK PITCKSIRNK EARFNNRKRP V GWLTPTAN ...文字列:
MMAVVYVISK SGKPLMPTTR CGHVRILLKE GKARVVERKP FTIQLTYESA EETQPLVLGI DPGRTNIGMS VVTESGESVF NAQIETRNK DVPKLMKDRK QYRMAHRRLK RRCKRRRRAK AAGTAFEEGE KQRLLPGCFK PITCKSIRNK EARFNNRKRP V GWLTPTAN HLLVTHLNVV KKVQKILPVA KVVLELNRFS FMAMNNPKVQ RWQYQRGPLY GKGSVEEAVS MQQDGHCLFC KH GIDHYHH VVPRRKNGSE TLENRVGLCE EHHRLVHTDK EWEANLASKK SGMNKKYHAL SVLNQIIPYL ADQLADMFPG NFC VTSGQD TYLFREEHGI PKDHYLDAYC IACSALTDAK KVSSPKGRPY MVHQFRRHDR QACHKANLNR SYYMGGKLVA TNRH KAMDQ KTDSLEEYRA AHSAADVSKL TVKHPSAQYK DMSRIMPGSI LVSGEGKLFT LSRSEGRNKG QVNYFVSTEG IKYWA RKCQ YLRNNGGLQI YV

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE

分子名称: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: LDA
分子量理論値: 229.402 Da
Chemical component information

ChemComp-LDA:
LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE / ドデシルジメチルアミンオキシド / LDAO, 可溶化剤*YM

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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

緩衝液pH: 7
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 47.9 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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 792405
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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