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- EMDB-35191: Lb2Cas12a RNA DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35191
タイトルLb2Cas12a RNA DNA complex
マップデータ
試料
  • 複合体: LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex
    • タンパク質・ペプチド: Lb2Cas12a
    • RNA: RNA (33-MER)
    • DNA: DNA (25-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*GP*TP*GP*CP*TP*TP*TP*A)-3')
キーワードcomplex / ANTIMICROBIAL PROTEIN
生物種Lachnospiraceae bacterium MA2020 (バクテリア) / 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: 3.95 Å
データ登録者Li J / sivaraman J / Satoru M
資金援助 シンガポール, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Education (MoE, Singapore)R154-000-A39-112 シンガポール
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2023
タイトル: Structures of apo Cas12a and its complex with crRNA and DNA reveal the dynamics of ternary complex formation and target DNA cleavage.
著者: Li Jianwei / Chacko Jobichen / Satoru Machida / Sun Meng / Randy J Read / Chen Hongying / Shi Jian / Yuren Adam Yuan / J Sivaraman /
要旨: Cas12a is a programmable nuclease for adaptive immunity against invading nucleic acids in CRISPR-Cas systems. Here, we report the crystal structures of apo Cas12a from Lachnospiraceae bacterium ...Cas12a is a programmable nuclease for adaptive immunity against invading nucleic acids in CRISPR-Cas systems. Here, we report the crystal structures of apo Cas12a from Lachnospiraceae bacterium MA2020 (Lb2) and the Lb2Cas12a+crRNA complex, as well as the cryo-EM structure and functional studies of the Lb2Cas12a+crRNA+DNA complex. We demonstrate that apo Lb2Cas12a assumes a unique, elongated conformation, whereas the Lb2Cas12a+crRNA binary complex exhibits a compact conformation that subsequently rearranges to a semi-open conformation in the Lb2Cas12a+crRNA+DNA ternary complex. Notably, in solution, apo Lb2Cas12a is dynamic and can exist in both elongated and compact forms. Residues from Met493 to Leu523 of the WED domain undergo major conformational changes to facilitate the required structural rearrangements. The REC lobe of Lb2Cas12a rotates 103° concomitant with rearrangement of the hinge region close to the WED and RuvC II domains to position the RNA-DNA duplex near the catalytic site. Our findings provide insight into crRNA recognition and the mechanism of target DNA cleavage.
履歴
登録2023年1月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年2月22日-
マップ公開2023年2月22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_35191.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_35191.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 282.88 Å		1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 282.88 Å		1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 282.88 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.105 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: 0.0479
最小 - 最大-0.15909009 - 0.45288724
平均 (標準偏差)0.0012037066 (±0.013058879)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 282.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_35191_additional_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: #2

ファイルemd_35191_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_35191_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 : LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex

全体名称: LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex
要素
  • 複合体: LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex
    • タンパク質・ペプチド: Lb2Cas12a
    • RNA: RNA (33-MER)
    • DNA: DNA (25-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*GP*TP*GP*CP*TP*TP*TP*A)-3')

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超分子 #1: LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex

超分子名称: LbCas12a-crRNA-DNA ternary complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Lachnospiraceae bacterium MA2020 (バクテリア)
分子量理論値: 140 KDa

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分子 #1: Lb2Cas12a

分子名称: Lb2Cas12a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lachnospiraceae bacterium MA2020 (バクテリア)
分子量理論値: 141.200609 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MYYESLTKQY PVSKTIRNEL IPIGKTLDNI RQNNILESDV KRKQNYEHVK GILDEYHKQL INEALDNCTL PSLKIAAEIY LKNQKEVSD REDFNKTQDL LRKEVVEKLK AHENFTKIGK KDILDLLEKL PSISEDDYNA LESFRNFYTY FTSYNKVREN L YSDKEKSS ...文字列:
MYYESLTKQY PVSKTIRNEL IPIGKTLDNI RQNNILESDV KRKQNYEHVK GILDEYHKQL INEALDNCTL PSLKIAAEIY LKNQKEVSD REDFNKTQDL LRKEVVEKLK AHENFTKIGK KDILDLLEKL PSISEDDYNA LESFRNFYTY FTSYNKVREN L YSDKEKSS TVAYRLINEN FPKFLDNVKS YRFVKTAGIL ADGLGEEEQD SLFIVETFNK TLTQDGIDTY NSQVGKINSS IN LYNQKNQ KANGFRKIPK MKMLYKQILS DREESFIDEF QSDEVLIDNV ESYGSVLIES LKSSKVSAFF DALRESKGKN VYV KNDLAK TAMSNIVFEN WRTFDDLLNQ EYDLANENKK KDDKYFEKRQ KELKKNKSYS LEHLCNLSED SCNLIENYIH QISD DIENI IINNETFLRI VINEHDRSRK LAKNRKAVKA IKDFLDSIKV LERELKLINS SGQELEKDLI VYSAHEELLV ELKQV DSLY NMTRNYLTKK PFSTEKVKLN FNRSTLLNGW DRNKETDNLG VLLLKDGKYY LGIMNTSANK AFVNPPVAKT EKVFKK VDY KLLPVPNQML PKVFFAKSNI DFYNPSSEIY SNYKKGTHKK GNMFSLEDCH NLIDFFKESI SKHEDWSKFG FKFSDTA SY NDISEFYREV EKQGYKLTYT DIDETYINDL IERNELYLFQ IYNKDFSMYS KGKLNLHTLY FMMLFDQRNI DDVVYKLN G EAEVFYRPAS ISEDELIIHK AGEEIKNKNP NRARTKETST FSYDIVKDKR YSKDKFTLHI PITMNFGVDE VKRFNDAVN SAIRIDENVN VIGIDRGERN LLYVVVIDSK GNILEQISLN SIINKEYDIE TDYHALLDER EGGRDKARKD WNTVENIRDL KAGYLSQVV NVVAKLVLKY NAIICLEDLN FGFKRGRQKV EKQVYQKFEK MLIDKLNYLV IDKSREQTSP KELGGALNAL Q LTSKFKSF KELGKQSGVI YYVPAYLTSK IDPTTGFANL FYMKCENVEK SKRFFDGFDF IRFNALENVF EFGFDYRSFT QR ACGINSK WTVCTNGERI IKYRNPDKNN MFDEKVVVVT DEMKNLFEQY KIPYEDGRNV KDMIISNEEA EFYRRLYRLL QQT LQMRNS TSDGTRDYII SPVKNKREAY FNSELSDGSV PKDADANGAY NIARKGLWVL EQIRQKSEGE KINLAMTNAE WLEY AQTHL L

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分子 #2: RNA (33-MER)

分子名称: RNA (33-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Lachnospiraceae bacterium MA2020 (バクテリア)
分子量理論値: 10.452219 KDa
配列文字列:
AAUUUCUACU AAUUGUAGAU GCCGCUACCC CGA

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分子 #3: DNA (25-MER)

分子名称: DNA (25-MER) / 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: 7.780007 KDa
配列文字列:
(DT)(DG)(DG)(DT)(DC)(DG)(DG)(DG)(DG)(DT) (DA)(DG)(DC)(DG)(DG)(DC)(DT)(DA)(DA)(DA) (DG)(DC)(DA)(DC)(DT)

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分子 #4: DNA (5'-D(*AP*GP*TP*GP*CP*TP*TP*TP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(*AP*GP*TP*GP*CP*TP*TP*TP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 4 / 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: 2.745821 KDa
配列文字列:
(DA)(DG)(DT)(DG)(DC)(DT)(DT)(DT)(DA)

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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
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 50 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295.15 K

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
温度最低: 140.0 K / 最高: 150.0 K
撮影フィルム・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: 2560 / 平均露光時間: 3.49 sec. / 平均電子線量: 45.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.95 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 173902
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://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。
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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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