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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7s36 | |||||||||
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タイトル | Cas9:sgRNA:DNA (S. pyogenes) with 0 RNA:DNA base pairs, closed-protein/bent-DNA conformation | |||||||||
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![]() | HYDROLASE/RNA/DNA / ![]() ![]() ![]() | |||||||||
機能・相同性 | ![]() maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / ![]() ![]() ![]() ![]() 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() synthetic construct (人工物) ![]() ![]() | |||||||||
手法 | ![]() ![]() ![]() | |||||||||
![]() | Cofsky, J.C. / Soczek, K.M. / Knott, G.J. / Nogales, E. / Doudna, J.A. | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: CRISPR-Cas9 bends and twists DNA to read its sequence. 著者: Joshua C Cofsky / Katarzyna M Soczek / Gavin J Knott / Eva Nogales / Jennifer A Doudna / ![]() ![]() 要旨: In bacterial defense and genome editing applications, the CRISPR-associated protein Cas9 searches millions of DNA base pairs to locate a 20-nucleotide, guide RNA-complementary target sequence that ...In bacterial defense and genome editing applications, the CRISPR-associated protein Cas9 searches millions of DNA base pairs to locate a 20-nucleotide, guide RNA-complementary target sequence that abuts a protospacer-adjacent motif (PAM). Target capture requires Cas9 to unwind DNA at candidate sequences using an unknown ATP-independent mechanism. Here we show that Cas9 sharply bends and undertwists DNA on PAM binding, thereby flipping DNA nucleotides out of the duplex and toward the guide RNA for sequence interrogation. Cryogenic-electron microscopy (cryo-EM) structures of Cas9-RNA-DNA complexes trapped at different states of the interrogation pathway, together with solution conformational probing, reveal that global protein rearrangement accompanies formation of an unstacked DNA hinge. Bend-induced base flipping explains how Cas9 'reads' snippets of DNA to locate target sites within a vast excess of nontarget DNA, a process crucial to both bacterial antiviral immunity and genome editing. This mechanism establishes a physical solution to the problem of complementarity-guided DNA search and shows how interrogation speed and local DNA geometry may influence genome editing efficiency. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
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 | ![]() | 311.4 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 250.9 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
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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: DNA鎖 | 分子量: 9314.044 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
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#2: タンパク質 | 分子量: 158974.125 Da / 分子数: 1 / Mutation: T1337C / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: cas9, csn1, SPy_1046 / 発現宿主: ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q99ZW2, ![]() |
#3: RNA鎖 | 分子量: 32787.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 由来: (合成) ![]() ![]() |
#4: DNA鎖 | 分子量: 9190.992 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 詳細: The 5'-most deoxycytidine is actually N4-cystamine-2'-deoxycytidine 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: ![]() |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: ![]() |
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試料調製
構成要素 | 名称: Cas9 bound to sgRNA and DNA with 0bp complementarity between RNA and DNA タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES | ||||||||||||||||||||||||||||||
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: 25mA / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
急速凍結![]() | 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 281 K |
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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: 50 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
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解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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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![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成![]() | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 18121 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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