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万見
- PDB-8ip0: Cryo-EM structure of type I-B Cascade bound to a PAM-containing d... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ip0
タイトルCryo-EM structure of type I-B Cascade bound to a PAM-containing dsDNA target at 3.6 angstrom resolution
要素
  • (Type I-MYXAN CRISPR-associated protein ...) x 2
  • CRISPR associated protein Cas11b
  • DNA (41-MER)
  • DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
  • DNA (5'-D(P*TP*CP*CP*AP*TP*GP*TP*TP*TP*AP*TP*CP*AP*CP*C)-3')
  • Fruiting body developmental protein R-like protein
  • RNA (44-MER)
キーワードRNA BINDING PROTEIN/RNA/DNA / Type I-B / CRISPR-Cas / Cascade / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


defense response to virus
類似検索 - 分子機能
CRISPR type MYXAN-associated protein Cmx8 / CRISPR-associated protein Cas5, N-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Uncharacterized protein / Fruiting body developmental protein R-like protein / Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6714 (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: 3.6 Å
データ登録者Xiao, Y. / Lu, M. / Yu, C. / Zhang, Y.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31970547 中国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2018YFA0902000 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structure and genome editing of type I-B CRISPR-Cas.
著者: Meiling Lu / Chenlin Yu / Yuwen Zhang / Wenjun Ju / Zhi Ye / Chenyang Hua / Jinze Mao / Chunyi Hu / Zhenhuang Yang / Yibei Xiao /
要旨: Type I CRISPR-Cas systems employ multi-subunit effector Cascade and helicase-nuclease Cas3 to target and degrade foreign nucleic acids, representing the most abundant RNA-guided adaptive immune ...Type I CRISPR-Cas systems employ multi-subunit effector Cascade and helicase-nuclease Cas3 to target and degrade foreign nucleic acids, representing the most abundant RNA-guided adaptive immune systems in prokaryotes. Their ability to cause long fragment deletions have led to increasing interests in eukaryotic genome editing. While the Cascade structures of all other six type I systems have been determined, the structure of the most evolutionarily conserved type I-B Cascade is still missing. Here, we present two cryo-EM structures of the Synechocystis sp. PCC 6714 (Syn) type I-B Cascade, revealing the molecular mechanisms that underlie RNA-directed Cascade assembly, target DNA recognition, and local conformational changes of the effector complex upon R-loop formation. Remarkably, a loop of Cas5 directly intercalated into the major groove of the PAM and facilitated PAM recognition. We further characterized the genome editing profiles of this I-B Cascade-Cas3 in human CD3 T cells using mRNA-mediated delivery, which led to unidirectional 4.5 kb deletion in TRAC locus and achieved an editing efficiency up to 41.2%. Our study provides the structural basis for understanding target DNA recognition by type I-B Cascade and lays foundation for harnessing this system for long range genome editing in human T cells.
履歴
登録2023年3月13日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02024年3月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月22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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年5月29日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID

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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
J: Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8
A: Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cas5/Cmx5/DevS
B: Fruiting body developmental protein R-like protein
C: Fruiting body developmental protein R-like protein
D: Fruiting body developmental protein R-like protein
N: Fruiting body developmental protein R-like protein
O: Fruiting body developmental protein R-like protein
E: DNA (5'-D(P*TP*CP*CP*AP*TP*GP*TP*TP*TP*AP*TP*CP*AP*CP*C)-3')
F: RNA (44-MER)
G: DNA (41-MER)
P: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
H: Fruiting body developmental protein R-like protein
I: Fruiting body developmental protein R-like protein
K: CRISPR associated protein Cas11b
L: CRISPR associated protein Cas11b
M: CRISPR associated protein Cas11b


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)404,71716
ポリマ－404,71716
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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Type I-MYXAN CRISPR-associated protein ... , 2種, 2分子 JA

#1: タンパク質 Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cmx8 / CRISPR-associated protein Cas8b


分子量: 63703.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: GenBank ID WP_071880939
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア)
遺伝子: D082_50500
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A068N831
#2: タンパク質 Type I-MYXAN CRISPR-associated protein Cas5/Cmx5/DevS / CRISPR-associated protein Cas5b / Type I-B CRISPR-associated protein Cas5


分子量: 26592.424 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア)
遺伝子: D082_50520
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A068N1Y0

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タンパク質 , 2種, 10分子 BCDNOHIKLM

#3: タンパク質
Fruiting body developmental protein R-like protein / CRISPR-associated protein Cas7b / Type I-B CRISPR-associated protein Cas8


分子量: 33789.074 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア)
遺伝子: D082_50510
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A068N458
#8: タンパク質 CRISPR associated protein Cas11b


分子量: 14538.500 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Synechocystis sp. PCC 6714 (バクテリア)
遺伝子: D082_50500
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A068N831

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DNA鎖 , 3種, 3分子 EGP

#4: DNA鎖 DNA (5'-D(P*TP*CP*CP*AP*TP*GP*TP*TP*TP*AP*TP*CP*AP*CP*C)-3')


分子量: 4494.934 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: PAM proximal non target DNA / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: DNA鎖 DNA (41-MER)


分子量: 12725.236 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: Target DNA / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#7: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')


分子量: 3087.110 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: PAM distal non target DNA / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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RNA鎖 , 1種, 1分子 F

#5: RNA鎖 RNA (44-MER)


分子量: 13975.212 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: CRISPR RNA / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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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: Cryo-EM structure of Synechocystis sp. PCC6714 Cascade bound to a PAM-containing dsDNA target presented as full R-loop formed state at 3.6 angstrom resolution
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6714 (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
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 92454 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00227355
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.64537513
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.51710363
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.044078
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0044495

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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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