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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7pla | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of ShCas12k in complex with a sgRNA and a dsDNA target | |||||||||
要素 |
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キーワード | DNA BINDING PROTEIN / Cas12k / sgRNA / target DNA / Protein-RNA-DNA complex / Tn7 / Transposition / CRISPR | |||||||||
機能・相同性 | : / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / ShCas12k 機能・相同性情報 | |||||||||
生物種 | Scytonema hofmannii (バクテリア) synthetic construct (人工物) | |||||||||
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: 3.04 Å | |||||||||
データ登録者 | Schmitz, M. / Jinek, M. | |||||||||
資金援助 | European Union, 2件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: Target site selection and remodelling by type V CRISPR-transposon systems. 著者: Irma Querques / Michael Schmitz / Seraina Oberli / Christelle Chanez / Martin Jinek / 要旨: Canonical CRISPR-Cas systems provide adaptive immunity against mobile genetic elements. However, type I-F, I-B and V-K systems have been adopted by Tn7-like transposons to direct RNA-guided ...Canonical CRISPR-Cas systems provide adaptive immunity against mobile genetic elements. However, type I-F, I-B and V-K systems have been adopted by Tn7-like transposons to direct RNA-guided transposon insertion. Type V-K CRISPR-associated transposons rely on the pseudonuclease Cas12k, the transposase TnsB, the AAA+ ATPase TnsC and the zinc-finger protein TniQ, but the molecular mechanism of RNA-directed DNA transposition has remained elusive. Here we report cryo-electron microscopic structures of a Cas12k-guide RNA-target DNA complex and a DNA-bound, polymeric TnsC filament from the CRISPR-associated transposon system of the photosynthetic cyanobacterium Scytonema hofmanni. The Cas12k complex structure reveals an intricate guide RNA architecture and critical interactions mediating RNA-guided target DNA recognition. TnsC helical filament assembly is ATP-dependent and accompanied by structural remodelling of the bound DNA duplex. In vivo transposition assays corroborate key features of the structures, and biochemical experiments show that TniQ restricts TnsC polymerization, while TnsB interacts directly with TnsC filaments to trigger their disassembly upon ATP hydrolysis. Together, these results suggest that RNA-directed target selection by Cas12k primes TnsC polymerization and DNA remodelling, generating a recruitment platform for TnsB to catalyse site-specific transposon insertion. Insights from this work will inform the development of CRISPR-associated transposons as programmable site-specific gene insertion tools. | |||||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7pla.cif.gz | 216.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7pla.ent.gz | 153.9 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7pla.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7pla_validation.pdf.gz | 811.1 KB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7pla_full_validation.pdf.gz | 827.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | 7pla_validation.xml.gz | 24.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7pla_validation.cif.gz | 36.7 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pl/7pla ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pl/7pla | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-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: 73421.773 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Scytonema hofmannii (バクテリア) 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A8X6EH11 |
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#2: RNA鎖 | 分子量: 82376.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Scytonema hofmannii (バクテリア) |
#3: DNA鎖 | 分子量: 15301.837 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
#4: DNA鎖 | 分子量: 15497.987 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
-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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Ternary complex of ShCas12k with sgRNA and target dsDNA タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES |
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分子量 | 値: 0.187 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Scytonema hofmannii (バクテリア) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 7.5 |
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 IV / 凍結剤: ETHANE |
-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: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
試料ホルダ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 51.81 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-解析
ソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 138000 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
精密化 | 交差検証法: NONE 立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2 | ||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 185.47 Å2 | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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