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基本情報
登録情報 | ![]() | ||||||||||||
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タイトル | Cascade complex from type I-A CRISPR-Cas system | ||||||||||||
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機能・相同性 | ![]() | ||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å | ||||||||||||
![]() | Hu C / Ni D / Nam KH / Majumdar S / McLean J / Stahlberg H / Terns M / Ke A | ||||||||||||
資金援助 | ![]() ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Allosteric control of type I-A CRISPR-Cas3 complexes and establishment as effective nucleic acid detection and human genome editing tools. 著者: Chunyi Hu / Dongchun Ni / Ki Hyun Nam / Sonali Majumdar / Justin McLean / Henning Stahlberg / Michael P Terns / Ailong Ke / ![]() ![]() ![]() 要旨: Type I CRISPR-Cas systems typically rely on a two-step process to degrade DNA. First, an RNA-guided complex named Cascade identifies the complementary DNA target. The helicase-nuclease fusion enzyme ...Type I CRISPR-Cas systems typically rely on a two-step process to degrade DNA. First, an RNA-guided complex named Cascade identifies the complementary DNA target. The helicase-nuclease fusion enzyme Cas3 is then recruited in trans for processive DNA degradation. Contrary to this model, here, we show that type I-A Cascade and Cas3 function as an integral effector complex. We provide four cryoelectron microscopy (cryo-EM) snapshots of the Pyrococcus furiosus (Pfu) type I-A effector complex in different stages of DNA recognition and degradation. The HD nuclease of Cas3 is autoinhibited inside the effector complex. It is only allosterically activated upon full R-loop formation, when the entire targeted region has been validated by the RNA guide. The mechanistic insights inspired us to convert Pfu Cascade-Cas3 into a high-sensitivity, low-background, and temperature-activated nucleic acid detection tool. Moreover, Pfu CRISPR-Cas3 shows robust bi-directional deletion-editing activity in human cells, which could find usage in allele-specific inactivation of disease-causing mutations. | ||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 204.1 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 19.5 KB 19.5 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 125.8 KB | ||
その他 | ![]() | 203.9 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.99297 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-追加マップ: #1
ファイル | emd_26081_additional_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : Cascade complex from Pyrococcus furiosus type I-A CRISPR/Cas system
全体 | 名称: Cascade complex from Pyrococcus furiosus type I-A CRISPR/Cas system |
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要素 |
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-超分子 #1: Cascade complex from Pyrococcus furiosus type I-A CRISPR/Cas system
超分子 | 名称: Cascade complex from Pyrococcus furiosus type I-A CRISPR/Cas system タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: Cascade alone |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 実験値: 350 KDa |
-分子 #1: Cas8a
分子 | 名称: Cas8a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 38.800719 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: FNEFKTPQID PIFDLYVAYG YVVSLIRGGA KEATLIPHGA SYLIQTDVSN EEFRHGLVDA LSSMLSLHIA LARHSPREGG KLVSDADFS AGANINNVYW DSVPRNLEKL MKDLEKKRSV KGTATIPITL MPSAGKYMLK HFGVQGGNPI KVDLLNYALA W VGFHYYTP ...文字列: FNEFKTPQID PIFDLYVAYG YVVSLIRGGA KEATLIPHGA SYLIQTDVSN EEFRHGLVDA LSSMLSLHIA LARHSPREGG KLVSDADFS AGANINNVYW DSVPRNLEKL MKDLEKKRSV KGTATIPITL MPSAGKYMLK HFGVQGGNPI KVDLLNYALA W VGFHYYTP YIKYAKGDTT WIHIYQIAPV EEVDMISILS LKDLKMHLPH YYESNLDFLI NRRLALLYHL LHSEALELFT EK EFVIHSY TLERSGNNQA IRSFEEEEIG KLMDFLWKLK RRDFYHAIKF IDDLLKKATE GALALIDAIM NERLEGFYTA LKL GKKAGV VSSREIVAAL EDIIC |
-分子 #2: Cas11a
分子 | 名称: Cas11a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 12.208933 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: GGWIRNIGRY LSYLVDDTFE EYAYDVVDGI AKARTQEELL EGVYKALRLA PKLKKKAESK GCPPPRIPSP EDIEALEEKV EQLSNPKDL RKLAVSLALW AFASWNNCP |
-分子 #3: Cas7a
分子 | 名称: Cas7a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 36.989148 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MYVRISGRIR LNAHSLNAQG GGGTNYIEIT KTKVTVRTEN GWTVVEVPAI TGNMLKHWHF VGFVDYFKTT PYGVNLTERA LRYNGTRFG QGETTATKAN GATVQLNDEA TIIKELADAD VHGFLAPKTG RRRVSLVKAS FILPTEDFIK EVEGERLITA I KHNRVDVD ...文字列: MYVRISGRIR LNAHSLNAQG GGGTNYIEIT KTKVTVRTEN GWTVVEVPAI TGNMLKHWHF VGFVDYFKTT PYGVNLTERA LRYNGTRFG QGETTATKAN GATVQLNDEA TIIKELADAD VHGFLAPKTG RRRVSLVKAS FILPTEDFIK EVEGERLITA I KHNRVDVD EKGAIGSSKE GTAQMLFSRE YATGLYGFSI VLDLGLVGIP QGLPVKFEEN QPRPNIVIDP NERKARIESA LK ALIPMLS GYIGANLARS FPVFKVEELV AIASEGPIPA LVHGFYEDYI EANRSIIKNA RALGFNIEVF TYNVDLGEDI EAT KVSSVE ELVANLVKMV |
-分子 #4: Cas5a
分子 | 名称: Cas5a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 29.147219 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MDILLVCLRF PFFSVAKRSY QVRTSFLLPP PSALKGALAK GLILLKPEKY ASSSLDEAAL KAIKEIESKL VDIKAVSVAP LSPLIRNAF LLKRLRNLES GSNAEKSDAM RREYTFTREL LVAYIFKNLT QEEKNLYLKA AMLIDVIGDT ESLATPVWAS F VKPEDKKA ...文字列: MDILLVCLRF PFFSVAKRSY QVRTSFLLPP PSALKGALAK GLILLKPEKY ASSSLDEAAL KAIKEIESKL VDIKAVSVAP LSPLIRNAF LLKRLRNLES GSNAEKSDAM RREYTFTREL LVAYIFKNLT QEEKNLYLKA AMLIDVIGDT ESLATPVWAS F VKPEDKKA PLAFSAPYTE IYSLLSSKIQ AKGKIRMYIE KMRVSPEYSK TKGPQEEIFY LPIEERRYKR IVYYARIYPP EV EKALTVD GEVLGIWIP |
-分子 #5: crRNA (45-MER)
分子 | 名称: crRNA (45-MER) / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 14.373537 KDa |
配列 | 文字列: AUUGAAAGAG UGCUUCCCCA AACCCUUAAC UGGUUGUAAC AGUUG |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
濃度 | 1 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 / 構成要素 - 濃度: 150.0 mM / 構成要素 - 式: NaCl / 構成要素 - 名称: sodium chloride |
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 6 seconds. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS TALOS |
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特殊光学系 | 位相板: VOLTA PHASE PLATE |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 実像数: 800 / 平均露光時間: 2.5 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 1.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: DIFFRACTION / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm |
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画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | プロトコル: OTHER |
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得られたモデル | ![]() PDB-7tr6: |