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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8236 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of SpCas9-sgRNA-DNA ternary complex | |||||||||
マップデータ | None | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 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 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.2 Å | |||||||||
データ登録者 | Li G / Huang Q / Huai C | |||||||||
資金援助 | 中国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2017 タイトル: Structural insights into DNA cleavage activation of CRISPR-Cas9 system. 著者: Cong Huai / Gan Li / Ruijie Yao / Yingyi Zhang / Mi Cao / Liangliang Kong / Chenqiang Jia / Hui Yuan / Hongyan Chen / Daru Lu / Qiang Huang / 要旨: CRISPR-Cas9 technology has been widely used for genome engineering. Its RNA-guided endonuclease Cas9 binds specifically to target DNA and then cleaves the two DNA strands with HNH and RuvC nuclease ...CRISPR-Cas9 technology has been widely used for genome engineering. Its RNA-guided endonuclease Cas9 binds specifically to target DNA and then cleaves the two DNA strands with HNH and RuvC nuclease domains. However, structural information regarding the DNA cleavage-activating state of two nuclease domains remains sparse. Here, we report a 5.2 Å cryo-EM structure of Cas9 in complex with sgRNA and target DNA. This structure reveals a conformational state of Cas9 in which the HNH domain is closest to the DNA cleavage site. Compared with two known HNH states, our structure shows that the HNH active site moves toward the cleavage site by about 25 and 13 Å, respectively. In combination with EM-based molecular dynamics simulations, we show that residues of the nuclease domains in our structure could form cleavage-compatible conformations with the target DNA. Together, these results strongly suggest that our cryo-EM structure resembles a DNA cleavage-activating architecture of Cas9. | |||||||||
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_8236.map.gz | 9.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-8236-v30.xml emd-8236.xml | 13.6 KB 13.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_8236_fsc.xml | 5 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_8236.png | 111.7 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8236 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-8236 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_8236_validation.pdf.gz | 359.4 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_8236_full_validation.pdf.gz | 358.9 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_8236_validation.xml.gz | 7.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8236 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-8236 | 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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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_8236.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 10.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | None | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 1.3 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 : SpCas9-sgRNA-target DNA ternay complex
全体 | 名称: SpCas9-sgRNA-target DNA ternay complex |
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要素 |
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-超分子 #1: SpCas9-sgRNA-target DNA ternay complex
超分子 | 名称: SpCas9-sgRNA-target DNA ternay complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 詳細: S. pyogenes Cas9(D10A, H840A) in complex with a 55-mer target DNA from the fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) gene and the corresponding 98-nucleotide sgRNA |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) |
分子量 | 理論値: 225 KDa |
-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 | 0.45 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
詳細: 20mM Tris-Cl (pH 7.5), 100mM KCl, 5mM MgCl2, 1mM DTT | |||||||||||||||
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 雰囲気: OTHER | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 289 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blot for 4 seconds before plunging. | |||||||||||||||
詳細 | SpCas9 protein, sgRNA, and target DNA were cultured at 37 degree centigrade to form a complex, and then monodisperased at 18 degree centigrade overnight. |
-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) デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / 実像数: 592 / 平均電子線量: 10.0 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 3.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.3 µm / 倍率(公称値): 18000 |
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 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |