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万見
- PDB-8fyc: Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration comple... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8fyc
タイトルCryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration complex linear CRISPR repeat conformation
要素
  • Cas1
  • Cas2-DEDDh
  • DEDDh
  • DNA (14-MER)
  • DNA (31-MER)
  • DNA (57-MER)
  • DNA/RNA (43-MER)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / CRISPR / integrase / CRISPR adaptation module / PAM / prespacer / exonuclease / DNA binding protein-DNA complex / enzyme / ribonucleoprotein
機能・相同性DNA / DNA (> 10)
機能・相同性情報
生物種Megasphaera (バクテリア)
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: 4.1 Å
データ登録者Skopintsev, P. / Tuck, O.T. / Soczek, K.M. / Doudna, J.
資金援助 米国, スイス, 3件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, United States)DGE 1752814 米国
National Science Foundation (NSF, United States)DGE 2146752 米国
Swiss National Science FoundationP2EZP3_195621 スイス
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Genome expansion by a CRISPR trimmer-integrase.
著者: Joy Y Wang / Owen T Tuck / Petr Skopintsev / Katarzyna M Soczek / Gary Li / Basem Al-Shayeb / Julia Zhou / Jennifer A Doudna /
要旨: CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems ...CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems maintain genome integrity and avoid autoimmunity by distinguishing between self and non-self, a process for which the CRISPR/Cas1-Cas2 integrase is necessary but not sufficient. In some microorganisms, the Cas4 endonuclease assists CRISPR adaptation, but many CRISPR-Cas systems lack Cas4. Here we show here that an elegant alternative pathway in a type I-E system uses an internal DnaQ-like exonuclease (DEDDh) to select and process DNA for integration using the protospacer adjacent motif (PAM). The natural Cas1-Cas2/exonuclease fusion (trimmer-integrase) catalyses coordinated DNA capture, trimming and integration. Five cryo-electron microscopy structures of the CRISPR trimmer-integrase, visualized both before and during DNA integration, show how asymmetric processing generates size-defined, PAM-containing substrates. Before genome integration, the PAM sequence is released by Cas1 and cleaved by the exonuclease, marking inserted DNA as self and preventing aberrant CRISPR targeting of the host. Together, these data support a model in which CRISPR systems lacking Cas4 use fused or recruited exonucleases for faithful acquisition of new CRISPR immune sequences.
履歴
登録2023年1月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年5月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年6月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.year / _citation_author.name
改定 1.22023年6月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32023年7月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.42024年6月19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
K: DEDDh
J: DNA/RNA (43-MER)
D: Cas2-DEDDh
A: Cas2-DEDDh
B: Cas1
C: Cas1
E: Cas1
F: Cas1
G: DNA (57-MER)
H: DNA (31-MER)
I: DNA (14-MER)


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)242,81911
ポリマ－242,81911
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
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 , 3種, 7分子 KDABCEF

#1: タンパク質 DEDDh


分子量: 18652.561 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Megasphaera (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: タンパク質 Cas2-DEDDh


分子量: 10661.198 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Megasphaera (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Rosetta
#4: タンパク質
Cas1


分子量: 34534.512 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Megasphaera (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Rosetta

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DNA鎖 , 4種, 4分子 JGHI

#2: DNA鎖 DNA/RNA (43-MER)


分子量: 23953.268 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア)
#5: DNA鎖 DNA (57-MER)


分子量: 17569.213 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア)
#6: DNA鎖 DNA (31-MER)


分子量: 9528.133 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア)
#7: DNA鎖 DNA (14-MER)


分子量: 13655.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア)

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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: Cas1:Cas2-DEDDh:half-site integration complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.272 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Megasphaera (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
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 281 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
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）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / アライメント法: COMA FREE
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: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
2SerialEM3.8.7画像取得
4cryoSPARC4.1.1CTF補正PatchCTF
9PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
10cryoSPARC4.1.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.1.1最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.1.1分類
13cryoSPARC4.1.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58475 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00415146
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.68321110
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.5825858
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0462379
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042203

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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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