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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6gte | ||||||
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タイトル | Transient state structure of CRISPR-Cpf1 (Cas12a) I3 conformation | ||||||
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![]() | HYDROLASE / CRISPR genome editing ribonucleoprotein complex | ||||||
機能・相同性 | ![]() Bacillus subtilis ribonuclease / Bacillus subtilis ribonuclease activity / deoxyribonuclease I / deoxyribonuclease I activity / defense response to virus / lyase activity / DNA binding / RNA binding 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.07 Å | ||||||
![]() | Montoya, G. / Mesa, P. / Stella, S. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Conformational Activation Promotes CRISPR-Cas12a Catalysis and Resetting of the Endonuclease Activity. 著者: Stefano Stella / Pablo Mesa / Johannes Thomsen / Bijoya Paul / Pablo Alcón / Simon B Jensen / Bhargav Saligram / Matias E Moses / Nikos S Hatzakis / Guillermo Montoya / ![]() 要旨: Cas12a, also known as Cpf1, is a type V-A CRISPR-Cas RNA-guided endonuclease that is used for genome editing based on its ability to generate specific dsDNA breaks. Here, we show cryo-EM structures ...Cas12a, also known as Cpf1, is a type V-A CRISPR-Cas RNA-guided endonuclease that is used for genome editing based on its ability to generate specific dsDNA breaks. Here, we show cryo-EM structures of intermediates of the cleavage reaction, thus visualizing three protein regions that sense the crRNA-DNA hybrid assembly triggering the catalytic activation of Cas12a. Single-molecule FRET provides the thermodynamics and kinetics of the conformational activation leading to phosphodiester bond hydrolysis. These findings illustrate why Cas12a cuts its target DNA and unleashes unspecific cleavage activity, degrading ssDNA molecules after activation. In addition, we show that other crRNAs are able to displace the R-loop inside the protein after target DNA cleavage, terminating indiscriminate ssDNA degradation. We propose a model whereby the conformational activation of the enzyme results in indiscriminate ssDNA cleavage. The displacement of the R-loop by a new crRNA molecule will reset Cas12a specificity, targeting new DNAs. | ||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 275.7 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 200.5 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 795.5 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 810.9 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 44.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 68.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 0063MC ![]() 0061C ![]() 0062C ![]() 0064C ![]() 0065C ![]() 6gtcC ![]() 6gtdC ![]() 6gtfC ![]() 6gtgC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 155639.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 株: U112 / 遺伝子: cas12a, cpf1, FTN_1397 / 発現宿主: ![]() ![]() |
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#2: RNA鎖 | 分子量: 13749.146 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 発現宿主: ![]() ![]() |
#3: DNA鎖 | 分子量: 16898.826 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 由来: (合成) ![]() |
#4: DNA鎖 | 分子量: 16992.936 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 由来: (合成) ![]() |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
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試料調製
構成要素 |
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分子量 | 値: 0.180 MDa / 実験値: YES | ||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 6 | ||||||||||||||||||||||||
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE |
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電子顕微鏡撮影
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) |
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解析
ソフトウェア |
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 4.07 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 76000 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
精密化 | 立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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