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- PDB-8d3q: Type I-C Cas4-Cas1-Cas2 complex bound to a PAM/NoPAM prespacer -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8d3q
タイトルType I-C Cas4-Cas1-Cas2 complex bound to a PAM/NoPAM prespacer
要素
  • (CRISPR-associated endonuclease ...) x 2
  • (PAM/NoPAM strand ...) x 2
  • CRISPR-associated exonuclease Cas4
キーワードHYDROLASE/DNA / CRISPR Cas adaptation type I-C / HYDROLASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


5' to 3' exodeoxyribonuclease (nucleoside 3'-phosphate-forming) / exonuclease activity / maintenance of CRISPR repeat elements / iron-sulfur cluster binding / RNA endonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / magnesium ion binding / protein homodimerization activity ...5' to 3' exodeoxyribonuclease (nucleoside 3'-phosphate-forming) / exonuclease activity / maintenance of CRISPR repeat elements / iron-sulfur cluster binding / RNA endonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / magnesium ion binding / protein homodimerization activity / DNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
CRISPR-associated protein Cas1, DVULG subtype / CRISPR-associated protein Cas4 / Dna2/Cas4, domain of unknown function DUF83 / Domain of unknown function DUF83 / CRISPR-associated endonuclease Cas2 / Virulence-associated protein D / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, N-terminal domain / CRISPR-associated protein Cas1 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, C-terminal domain ...CRISPR-associated protein Cas1, DVULG subtype / CRISPR-associated protein Cas4 / Dna2/Cas4, domain of unknown function DUF83 / Domain of unknown function DUF83 / CRISPR-associated endonuclease Cas2 / Virulence-associated protein D / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, N-terminal domain / CRISPR-associated protein Cas1 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, C-terminal domain / CRISPR associated protein Cas1 / PD-(D/E)XK endonuclease-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / IRON/SULFUR CLUSTER / DNA / DNA (> 10) / CRISPR-associated exonuclease Cas4 / CRISPR-associated endonuclease Cas2 / CRISPR-associated endonuclease Cas1
類似検索 - 構成要素
生物種Alkalihalobacillus halodurans C-125 (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: 3.9 Å
データ登録者Dhingra, Y. / Suresh, S.K. / Juneja, P. / Sashital, D.G.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM115874 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM140876 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2022
タイトル: PAM binding ensures orientational integration during Cas4-Cas1-Cas2-mediated CRISPR adaptation.
著者: Yukti Dhingra / Shravanti K Suresh / Puneet Juneja / Dipali G Sashital /
要旨: Adaptation in CRISPR-Cas systems immunizes bacteria and archaea against mobile genetic elements. In many DNA-targeting systems, the Cas4-Cas1-Cas2 complex is required for selection and processing of ...Adaptation in CRISPR-Cas systems immunizes bacteria and archaea against mobile genetic elements. In many DNA-targeting systems, the Cas4-Cas1-Cas2 complex is required for selection and processing of DNA segments containing PAM sequences prior to integration of these "prespacer" substrates as spacers in the CRISPR array. We determined cryo-EM structures of the Cas4-Cas1-Cas2 adaptation complex from the type I-C system that encodes standalone Cas1 and Cas4 proteins. The structures reveal how Cas4 specifically reads out bases within the PAM sequence and how interactions with both Cas1 and Cas2 activate Cas4 endonuclease activity. The Cas4-PAM interaction ensures tight binding between the adaptation complex and the prespacer, significantly enhancing integration of the non-PAM end into the CRISPR array and ensuring correct spacer orientation. Corroborated with our biochemical results, Cas4-Cas1-Cas2 structures with substrates representing various stages of CRISPR adaptation reveal a temporally resolved mechanism for maturation and integration of functional spacers into the CRISPR array.
履歴
登録2022年6月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年11月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年11月30日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.22024年6月12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: CRISPR-associated endonuclease Cas1
B: CRISPR-associated endonuclease Cas1
C: CRISPR-associated endonuclease Cas1
D: CRISPR-associated endonuclease Cas1
E: CRISPR-associated endonuclease Cas2
F: CRISPR-associated endonuclease Cas2
G: PAM/NoPAM strand 2
H: PAM/NoPAM strand 1
I: CRISPR-associated exonuclease Cas4
J: CRISPR-associated exonuclease Cas4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)249,63213
ポリマ－248,87310
非ポリマー7583
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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CRISPR-associated endonuclease ... , 2種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質
CRISPR-associated endonuclease Cas1


分子量: 39393.340 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Alkalihalobacillus halodurans C-125 (バクテリア)
株: ATCC BAA-125 / DSM 18197 / FERM 7344 / JCM 9153 / C-125
遺伝子: cas1, BH0341 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q9KFX9, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#2: タンパク質 CRISPR-associated endonuclease Cas2


分子量: 11038.668 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Alkalihalobacillus halodurans C-125 (バクテリア)
株: ATCC BAA-125 / DSM 18197 / FERM 7344 / JCM 9153 / C-125
遺伝子: cas2, BH0342 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q9KFX8, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素

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PAM/NoPAM strand ... , 2種, 2分子 GH

#3: DNA鎖 PAM/NoPAM strand 2


分子量: 8575.494 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 PAM/NoPAM strand 1


分子量: 9840.351 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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タンパク質 , 1種, 2分子 IJ

#5: タンパク質 CRISPR-associated exonuclease Cas4


分子量: 25403.396 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Alkalihalobacillus halodurans C-125 (バクテリア)
遺伝子: cas4, E2L07_14035 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: A0A4Y7WTW2, 5' to 3' exodeoxyribonuclease (nucleoside 3'-phosphate-forming)

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非ポリマー , 2種, 3分子

#6: 化合物 ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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-C Cas4-Cas1-Cas2 complex with a PAM/Processed substrate
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Alkalihalobacillus halodurans C-125 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM HEPES (pH 7.5), 100 mM KCl, 5% glycerol, 2 mM DTT, and 2 mM MnCl2
試料濃度: 0.75 mg/ml / 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 / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (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
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 127000 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00417891
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.65124382
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.8872824
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412681
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0062910

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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://pdbjlvh1.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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