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- PDB-7sba: Structure of type I-D Cascade bound to a dsDNA target -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7sba
タイトルStructure of type I-D Cascade bound to a dsDNA target
要素
  • Cas10d
  • Cas11d
  • Cas5d
  • Cas7d
  • DNA non-target strand
  • DNA target strand
  • crRNA
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / CRISPR / Complex / Ribonucleoprotein complex / type I-D / type ID / type I / cyanobacteria / synechocystis / RNA binding protein / DNA binding protein / DNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


CRISPR-associated protein Csc1 / CRISPR associated protein Csc3 / CRISPR-associated protein Csc2 / Csc2 Crispr
類似検索 - ドメイン・相同性
: / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Slr7013 protein / Slr7012 protein / CRISPR-associated protein Csc3
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 (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: 2.9 Å
データ登録者Schwartz, E.A. / Taylor, D.W.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Welch FoundationF-1938 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural rearrangements allow nucleic acid discrimination by type I-D Cascade.
著者: Evan A Schwartz / Tess M McBride / Jack P K Bravo / Daniel Wrapp / Peter C Fineran / Robert D Fagerlund / David W Taylor /
要旨: CRISPR-Cas systems are adaptive immune systems that protect prokaryotes from foreign nucleic acids, such as bacteriophages. Two of the most prevalent CRISPR-Cas systems include type I and type III. ...CRISPR-Cas systems are adaptive immune systems that protect prokaryotes from foreign nucleic acids, such as bacteriophages. Two of the most prevalent CRISPR-Cas systems include type I and type III. Interestingly, the type I-D interference proteins contain characteristic features of both type I and type III systems. Here, we present the structures of type I-D Cascade bound to both a double-stranded (ds)DNA and a single-stranded (ss)RNA target at 2.9 and 3.1 Å, respectively. We show that type I-D Cascade is capable of specifically binding ssRNA and reveal how PAM recognition of dsDNA targets initiates long-range structural rearrangements that likely primes Cas10d for Cas3' binding and subsequent non-target strand DNA cleavage. These structures allow us to model how binding of the anti-CRISPR protein AcrID1 likely blocks target dsDNA binding via competitive inhibition of the DNA substrate engagement with the Cas10d active site. This work elucidates the unique mechanisms used by type I-D Cascade for discrimination of single-stranded and double stranded targets. Thus, our data supports a model for the hybrid nature of this complex with features of type III and type I systems.
履歴
登録2021年9月24日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年6月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月5日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Cas7d
B: Cas7d
C: Cas7d
D: Cas7d
E: Cas7d
F: Cas7d
G: Cas7d
H: Cas5d
I: Cas10d
J: Cas11d
K: Cas11d
X: DNA target strand
Y: DNA non-target strand
Z: crRNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)453,28014
ポリマ－453,28014
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, Gel filtration followed by SDS-PAGE analysis and mass spectrometry. Cryo-electron microscopy was performed after verification of complex assembly and purification.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 4種, 11分子 ABCDEFGHIJK

#1: タンパク質
Cas7d


分子量: 36527.109 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
遺伝子: slr7012 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q6ZEI6
#2: タンパク質 Cas5d


分子量: 28942.748 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
遺伝子: slr7013 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q6ZEI5
#3: タンパク質 Cas10d


分子量: 112067.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
遺伝子: slr7011 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q6ZEI7
#4: タンパク質 Cas11d


分子量: 17024.494 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
遺伝子: slr7011 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q6ZEI7

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DNA鎖 , 2種, 2分子 XY

#5: DNA鎖 DNA target strand


分子量: 4884.222 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: DNA鎖 DNA non-target strand


分子量: 3947.581 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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RNA鎖 , 1種, 1分子 Z

#7: RNA鎖 crRNA


分子量: 13699.081 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: GenBank: CP073020

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

構成要素名称: Type I-D Cascade bound to a dsDNA target / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.48 MDa / 実験値: NO
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1100 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMHEPES1
31 mMDTT1
45 %Glycerol1
試料濃度: 0.125 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Monodisperse sample of elongated particles.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: Blot force 0, blot time 4.5s, no wait time between sample application and blotting.

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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
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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 22500 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 41.2 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2Leginon画像取得
4WarpCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
12cryoSPARC2３次元再構成
13ISOLDEモデル精密化
画像処理詳細: Images were preprocessed and particles were picked via WARP, processing done using 2D classification in cryosparc v2, focused 3D classification in RELION, then Non-Uniform refinement in cryosparc v2.
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 4100000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 336400 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築詳細: Model was built de novo using coot then flexibly refined using ISOLDE.

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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://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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