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- EMDB-27178: Structure of Cas12a2 binary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27178
タイトルStructure of Cas12a2 binary complex
マップデータStructure of Cas12a2 binary complex
試料
  • 複合体: Cas12a2 nuclease
    • タンパク質・ペプチド: OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein
    • RNA: RNA (26-MER)
キーワードCas12a2 / CRISPR / Nuclease / DNA Binding Protein-RNA complex
機能・相同性Transposase IS605, OrfB, C-terminal / Putative transposase DNA-binding domain / DNA binding / Cas12f1-like TNB domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Sulfuricurvum sp. PC08-66 (バクテリア) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Bravo JPK / Taylor DW
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM138348 米国
Welch FoundationF-1938 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RR160088 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: RNA targeting unleashes indiscriminate nuclease activity of CRISPR-Cas12a2.
著者: Jack P K Bravo / Thomson Hallmark / Bronson Naegle / Chase L Beisel / Ryan N Jackson / David W Taylor /
要旨: Cas12a2 is a CRISPR-associated nuclease that performs RNA-guided, sequence-nonspecific degradation of single-stranded RNA, single-stranded DNA and double-stranded DNA following recognition of a ...Cas12a2 is a CRISPR-associated nuclease that performs RNA-guided, sequence-nonspecific degradation of single-stranded RNA, single-stranded DNA and double-stranded DNA following recognition of a complementary RNA target, culminating in abortive infection. Here we report structures of Cas12a2 in binary, ternary and quaternary complexes to reveal a complete activation pathway. Our structures reveal that Cas12a2 is autoinhibited until binding a cognate RNA target, which exposes the RuvC active site within a large, positively charged cleft. Double-stranded DNA substrates are captured through duplex distortion and local melting, stabilized by pairs of 'aromatic clamp' residues that are crucial for double-stranded DNA degradation and in vivo immune system function. Our work provides a structural basis for this mechanism of abortive infection to achieve population-level immunity, which can be leveraged to create rational mutants that degrade a spectrum of collateral substrates.
履歴
登録2022年6月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年1月18日-
マップ公開2023年1月18日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27178.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_27178.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Structure of Cas12a2 binary complex
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.94 Å/pix.
x 320 pix.
= 300.8 Å		0.94 Å/pix.
x 320 pix.
= 300.8 Å		0.94 Å/pix.
x 320 pix.
= 300.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.94 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.24
最小 - 最大-0.32462883 - 0.8220373
平均 (標準偏差)0.00031703355 (±0.018072067)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 300.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Additional Map

ファイルemd_27178_additional_1.map
注釈Additional Map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half Map 1

ファイルemd_27178_half_map_1.map
注釈Half Map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half Map 2

ファイルemd_27178_half_map_2.map
注釈Half Map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Cas12a2 nuclease

全体名称: Cas12a2 nuclease
要素
  • 複合体: Cas12a2 nuclease
    • タンパク質・ペプチド: OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein
    • RNA: RNA (26-MER)

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超分子 #1: Cas12a2 nuclease

超分子名称: Cas12a2 nuclease / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Sulfuricurvum sp. PC08-66 (バクテリア)

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分子 #1: OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein

分子名称: OrfB_Zn_ribbon domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sulfuricurvum sp. PC08-66 (バクテリア)
分子量理論値: 143.172797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MLHAFTNQYQ LSKTLRFGAT LKEDEKKCKS HEELKGFVDI SYENMKSSAT IAESLNENEL VKKCERCYSE IVKFHNAWEK IYYRTDQIA VYKDFYRQLS RKARFDAGKQ NSQLITLASL CGMYQGAKLS RYITNYWKDN ITRQKSFLKD FSQQLHQYTR A LEKSDKAH ...文字列:
MLHAFTNQYQ LSKTLRFGAT LKEDEKKCKS HEELKGFVDI SYENMKSSAT IAESLNENEL VKKCERCYSE IVKFHNAWEK IYYRTDQIA VYKDFYRQLS RKARFDAGKQ NSQLITLASL CGMYQGAKLS RYITNYWKDN ITRQKSFLKD FSQQLHQYTR A LEKSDKAH TKPNLINFNK TFMVLANLVN EIVIPLSNGA ISFPNISKLE DGEESHLIEF ALNDYSQLSE LIGELKDAIA TN GGYTPFA KVTLNHYTAE QKPHVFKNDI DAKIRELKLI GLVETLKGKS SEQIEEYFSN LDKFSTYNDR NQSVIVRTQC FKY KPIPFL VKHQLAKYIS EPNGWDEDAV AKVLDAVGAI RSPAHDYANN QEGFDLNHYP IKVAFDYAWE QLANSLYTTV TFPQ EMCEK YLNSIYGCEV SKEPVFKFYA DLLYIRKNLA VLEHKNNLPS NQEEFICKIN NTFENIVLPY KISQFETYKK DILAW INDG HDHKKYTDAK QQLGFIRGGL KGRIKAEEVS QKDKYGKIKS YYENPYTKLT NEFKQISSTY GKTFAELRDK FKEKNE ITK ITHFGIIIED KNRDRYLLAS ELKHEQINHV STILNKLDKS SEFITYQVKS LTSKTLIKLI KNHTTKKGAI SPYADFH TS KTGFNKNEIE KNWDNYKREQ VLVEYVKDCL TDSTMAKNQN WAEFGWNFEK CNSYEDIEHE IDQKSYLLQS DTISKQSI A SLVEGGCLLL PIINQDITSK ERKDKNQFSK DWNHIFEGSK EFRLHPEFAV SYRTPIEGYP VQKRYGRLQF VCAFNAHIV PQNGEFINLK KQIENFNDED VQKRNVTEFN KKVNHALSDK EYVVIGIDRG LKQLATLCVL DKRGKILGDF EIYKKEFVRA EKRSESHWE HTQAETRHIL DLSNLRVETT IEGKKVLVDQ SLTLVKKNRD TPDEEATEEN KQKIKLKQLS YIRKLQHKMQ T NEQDVLDL INNEPSDEEF KKRIEGLISS FGEGQKYADL PINTMREMIS DLQGVIARGN NQTEKNKIIE LDAADNLKQG IV ANMIGIV NYIFAKYSYK AYISLEDLSR AYGGAKSGYD GRYLPSTSQD EDVDFKEQQN QMLAGLGTYQ FFEMQLLKKL QKI QSDNTV LRFVPAFRSA DNYRNILRLE ETKYKSKPFG VVHFIDPKFT SKKCPVCSKT NVYRDKDDIL VCKECGFRSD SQLK ERENN IHYIHNGDDN GAYHIALKSV ENLIQMK

UniProtKB: Cas12f1-like TNB domain-containing protein

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分子 #2: RNA (26-MER)

分子名称: RNA (26-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 8.105683 KDa
配列文字列:
AUUUCUACUA UUGUAGAUCU UUUUUU

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: C-flat-2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 97470
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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