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万見
- PDB-9sit: Type I-F_HNH variant Cascade bound to dsDNA, HNH domain in inward... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9sit
タイトルType I-F_HNH variant Cascade bound to dsDNA, HNH domain in inwards position
要素
  • Cas5f
  • Cas6f
  • Cas7f
  • Cas8f fusion with HNH
  • Non-target strand
  • Target strand
  • crRNA
キーワードRNA BINDING PROTEIN / CRISPR-Cas Type I-F HNH nuclease
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / endonuclease activity / nucleic acid binding / zinc ion binding
類似検索 - 分子機能
HNH endonuclease / HNH endonuclease / CRISPR-associated protein Csy1 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy1) / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csy4) / CRISPR-associated protein Csy2 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy2) / HNH nucleases ...HNH endonuclease / HNH endonuclease / CRISPR-associated protein Csy1 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy1) / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csy4) / CRISPR-associated protein Csy2 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy2) / HNH nucleases / CRISPR-associated protein Csy3 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy3) / HNH nuclease
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Cas5f / Cas6f / Cas7f / Cas8f fusion with HNH
類似検索 - 構成要素
生物種Selenomonas sp. (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: 1.75 Å
データ登録者Fuglsang, A. / Montoya, G.
資金援助 デンマーク, 1件
組織認可番号国
Novo Nordisk FoundationNNF14CC0001 デンマーク
引用
ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2026
タイトル: Conformational dynamics of CRISPR-Cas type I-F-HNH inform nickase engineering in a cascade scaffold.
著者: Anders Fuglsang / Sweta Suman Rout / Eliska Bartl Koutna / Nicholas Sofos / Alejandro Redondo Gallego / Guillermo Montoya /
要旨: The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous ...The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous DNA cleavage without accessory nucleases. Using cryo-EM, we determined high-resolution structures of the effector complex in three catalytic states-precatalytic, NTS-cleaved, and post-catalytic-revealing a dynamic trajectory of the HNH domain through inward, middle, and outward conformations. Biochemical assays demonstrated that the complex cleaves the nontarget strand (NTS) prior to the target strand (TS), consistent with a sequential cleavage mechanism similar to Cas12 effectors but notably lacking trans-cleavage activity on single-stranded DNA. Structural comparisons confirmed a minimal PAM requirement (5'-CN) and a constrained HNH catalytic site poised for precise strand scission. We engineered a ΔLinker variant of Cas8 that repositions the HNH domain, selectively abolishing TS cleavage and converting the system into a programmable NTS-specific nickase. Importantly, we validated the functionality of both wild-type and mutant complexes in human cells. While the wild-type system induced indels and base substitutions, the ΔLinker variant triggered targeted single-strand nicks without double-stranded breaks. Together, our work establishes type I-FHNH as a compact and precise genome editing platform with in vivo efficacy.
#1: ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2026
タイトル: Conformational dynamics of CRISPR-Cas type I-F-HNH inform nickase engineering in a cascade scaffold.
著者: Anders Fuglsang / Sweta Suman Rout / Eliska Bartl Koutna / Nicholas Sofos / Alejandro Redondo Gallego / Guillermo Montoya /
要旨: The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous ...The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous DNA cleavage without accessory nucleases. Using cryo-EM, we determined high-resolution structures of the effector complex in three catalytic states-precatalytic, NTS-cleaved, and post-catalytic-revealing a dynamic trajectory of the HNH domain through inward, middle, and outward conformations. Biochemical assays demonstrated that the complex cleaves the nontarget strand (NTS) prior to the target strand (TS), consistent with a sequential cleavage mechanism similar to Cas12 effectors but notably lacking trans-cleavage activity on single-stranded DNA. Structural comparisons confirmed a minimal PAM requirement (5'-CN) and a constrained HNH catalytic site poised for precise strand scission. We engineered a ΔLinker variant of Cas8 that repositions the HNH domain, selectively abolishing TS cleavage and converting the system into a programmable NTS-specific nickase. Importantly, we validated the functionality of both wild-type and mutant complexes in human cells. While the wild-type system induced indels and base substitutions, the ΔLinker variant triggered targeted single-strand nicks without double-stranded breaks. Together, our work establishes type I-FHNH as a compact and precise genome editing platform with in vivo efficacy.
履歴
登録2025年8月29日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02026年2月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Cas8f fusion with HNH
B: Cas5f
I: Cas6f
L: Non-target strand
D: Cas7f
E: Cas7f
F: Cas7f
C: Cas7f
G: Cas7f
H: Cas7f
K: Target strand
J: crRNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)368,74812
ポリマ－368,74812
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 4種, 9分子 ABIDEFCGH

#1: タンパク質 Cas8f fusion with HNH


分子量: 39339.742 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Selenomonas sp. (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A0AAX7FM29
#2: タンパク質 Cas5f


分子量: 28703.135 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Selenomonas sp. (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A0AAX7FM22
#3: タンパク質 Cas6f


分子量: 20735.873 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Selenomonas sp. (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A0AAX7FM27
#5: タンパク質
Cas7f


分子量: 38700.172 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Selenomonas sp. (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: A0AAX7FM28

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DNA鎖 , 2種, 2分子 LK

#4: DNA鎖 Non-target strand


分子量: 14233.219 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Selenomonas sp. (バクテリア)
#6: DNA鎖 Target strand


分子量: 14094.042 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Selenomonas sp. (バクテリア)

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RNA鎖 , 1種, 1分子 J

#7: RNA鎖 crRNA


分子量: 19440.611 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Selenomonas sp. (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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詳細

Has protein modificationN

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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-F_HNH effector complex bound to dsDNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.35 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (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
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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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
顕微鏡モデル: TFS 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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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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
1cryoSPARC粒子像選択
2PHENIX1.21.2_5419モデル精密化
13cryoSPARC３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: 1.75 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 14433 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE

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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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