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- EMDB-40184: Structure of the Spizellomyces punctatus Fanzor (SpuFz) in comple... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40184
タイトルStructure of the Spizellomyces punctatus Fanzor (SpuFz) in complex with omega RNA and target DNA
マップデータ
試料
  • 複合体: SpuFz-wRNA-tgDNA complex
    • DNA: DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*TP*AP*CP*CP*CP*GP*GP*GP*CP*AP*TP*A)-3')
    • タンパク質・ペプチド: Maltodextrin-binding protein (Fragment),OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein
    • DNA: DNA (35-MER)
    • RNA: RNA (78-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: water
キーワードFanzor / Eukaryotic / RNA-guided / nuclease / Gene editing / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex, substrate-binding subunit-containing
類似検索 - 分子機能
Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Maltodextrin-binding protein / Uncharacterized protein
類似検索 - 構成要素
生物種Spizellomyces punctatus (菌類) / 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: 2.7 Å
データ登録者Xu P / Saito M / Zhang F
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Fanzor is a eukaryotic programmable RNA-guided endonuclease.
著者: Makoto Saito / Peiyu Xu / Guilhem Faure / Samantha Maguire / Soumya Kannan / Han Altae-Tran / Sam Vo / AnAn Desimone / Rhiannon K Macrae / Feng Zhang /
要旨: RNA-guided systems, which use complementarity between a guide RNA and target nucleic acid sequences for recognition of genetic elements, have a central role in biological processes in both ...RNA-guided systems, which use complementarity between a guide RNA and target nucleic acid sequences for recognition of genetic elements, have a central role in biological processes in both prokaryotes and eukaryotes. For example, the prokaryotic CRISPR-Cas systems provide adaptive immunity for bacteria and archaea against foreign genetic elements. Cas effectors such as Cas9 and Cas12 perform guide-RNA-dependent DNA cleavage. Although a few eukaryotic RNA-guided systems have been studied, including RNA interference and ribosomal RNA modification, it remains unclear whether eukaryotes have RNA-guided endonucleases. Recently, a new class of prokaryotic RNA-guided systems (termed OMEGA) was reported. The OMEGA effector TnpB is the putative ancestor of Cas12 and has RNA-guided endonuclease activity. TnpB may also be the ancestor of the eukaryotic transposon-encoded Fanzor (Fz) proteins, raising the possibility that eukaryotes are also equipped with CRISPR-Cas or OMEGA-like programmable RNA-guided endonucleases. Here we report the biochemical characterization of Fz, showing that it is an RNA-guided DNA endonuclease. We also show that Fz can be reprogrammed for human genome engineering applications. Finally, we resolve the structure of Spizellomyces punctatus Fz at 2.7 Å using cryogenic electron microscopy, showing the conservation of core regions among Fz, TnpB and Cas12, despite diverse cognate RNA structures. Our results show that Fz is a eukaryotic OMEGA system, demonstrating that RNA-guided endonucleases are present in all three domains of life.
履歴
登録2023年3月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年7月5日-
マップ公開2023年7月5日-
更新2023年8月30日-
現状2023年8月30日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_40184.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_40184.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.825 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.04
最小 - 最大-0.033429183 - 2.2004864
平均 (標準偏差)0.0011892542 (±0.02550147)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 247.5 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_40184_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_40184_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_40184_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 : SpuFz-wRNA-tgDNA complex

全体名称: SpuFz-wRNA-tgDNA complex
要素
  • 複合体: SpuFz-wRNA-tgDNA complex
    • DNA: DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*TP*AP*CP*CP*CP*GP*GP*GP*CP*AP*TP*A)-3')
    • タンパク質・ペプチド: Maltodextrin-binding protein (Fragment),OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein
    • DNA: DNA (35-MER)
    • RNA: RNA (78-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: SpuFz-wRNA-tgDNA complex

超分子名称: SpuFz-wRNA-tgDNA complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Spizellomyces punctatus (菌類)

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分子 #1: DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*TP*AP*CP*CP*CP*GP*GP*GP*CP*AP*TP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*TP*AP*CP*CP*CP*GP*GP*GP*CP*AP*TP*A)-3')
タイプ: dna / ID: 1 / 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: 4.594986 KDa
配列文字列:
(DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG) (DG)(DC)(DA)(DT)(DA)

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分子 #3: DNA (35-MER)

分子名称: DNA (35-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: 10.737919 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DG)(DA)(DT)(DT)(DT)(DC)(DA)(DT) (DA)(DA)(DC)(DC)(DT)(DA)(DT)(DA)(DG)(DA) (DT)(DA)(DT)(DG)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG) (DG)(DT)(DA)(DC)(DC)(DG)

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分子 #2: Maltodextrin-binding protein (Fragment),OrfB_Zn_ribbon domain-con...

分子名称: Maltodextrin-binding protein (Fragment),OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Spizellomyces punctatus (菌類)
分子量理論値: 118.029922 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MKSSHHHHHH HHHHGSSMKI EEGKLVIWIN GDKGYNGLAE VGKKFEKDTG IKVTVEHPDK LEEKFPQVAA TGDGPDIIFW AHDRFGGYA QSGLLAEITP DKAFQDKLYP FTWDAVRYNG KLIAYPIAVE ALSLIYNKDL LPNPPKTWEE IPALDKELKA K GKSALMFN ...文字列:
MKSSHHHHHH HHHHGSSMKI EEGKLVIWIN GDKGYNGLAE VGKKFEKDTG IKVTVEHPDK LEEKFPQVAA TGDGPDIIFW AHDRFGGYA QSGLLAEITP DKAFQDKLYP FTWDAVRYNG KLIAYPIAVE ALSLIYNKDL LPNPPKTWEE IPALDKELKA K GKSALMFN LQEPYFTWPL IAADGGYAFK YENGKYDIKD VGVDNAGAKA GLTFLVDLIK NKHMNADTDY SIAEAAFNKG ET AMTINGP WAWSNIDTSK VNYGVTVLPT FKGQPSKPFV GVLSAGINAA SPNKELAKEF LENYLLTDEG LEAVNKDKPL GAV ALKSYE EELAKDPRIA ATMENAQKGE IMPNIPQMSA FWYAVRTAVI NAASGRQTVD EALKDAQTGS ENLYFQSNAP PKKK QKLER LKKLDKPTLH TCNKTSFAKA FLPNETYRQR LLDYIAIIHQ LADHASHALK FYILSTSTSS FPVVHEDTIE AILYL LNKG EAWHPRKEAK KAWRDCLLPY VQRYCQIVGF IHPNLRGEQQ SINYLTVSMM TNLKVNVQEH FMQMLLRYIN LRFDVK GQK QRLPPKSDAR KAFFTRLRYL KSVFLFDVVP ELEFLDDLTP LESEVLEEIW SLDLPFLPND PLAYAIVADP MSFFPAY CK LSGLYEQYGF QRFSAIPLRR SLIQSHVRID TIILYQHILC ITRRDAETVE KDDLWMRVCN LCTKAFRSRC GMHFEGSI T TDGASVSVYL KHPEADKYGK RGARKSANTV AAEVKALYVE NNLPACRAAE NVVVIDPNKR DILYCQDSNG TTFRYTANQ RAVETGSRRF AKRREAMKEE AGVDLIESRI PSHKTMNLMD FTRYLLVRRA DWDRRKEFYS HPAHTRWKWH SFINRQKSES DLISNMRNK YGENFTVVMG DWSDAGRTAR FQTSSKTKGW RTLFKRNRID CFLLDEYKTS SVCPRCSSSE FVEKKFKTRP H SRPWRRRE GKIEKVHGLL GCTNPNCLQQ AWTSGMRYWN RDMLSTCNML LIVRSMLDGH GRPEVFSRSV PAVA

UniProtKB: Maltodextrin-binding protein, Uncharacterized protein

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分子 #4: RNA (78-MER)

分子名称: RNA (78-MER) / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Spizellomyces punctatus (菌類)
分子量理論値: 25.050807 KDa
配列文字列:
UCCGAGCCGG UAGUCGCGCG GUUCAAUCCC UGGUGCGGGU GCUAGUGCAC CGGCUCCGCA CUAUCUAUAG GUUAUGAA

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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: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 3 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN 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: 51.41 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 501142
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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://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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