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- EMDB-28645: Cryo-EM structure of a riboendonclease -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28645
タイトルCryo-EM structure of a riboendonclease
マップデータCryo-EM structure of a riboendonclease
試料
  • 複合体: Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • RNA: RNA (56-MER)
キーワードriboendonuclease / RNA / Hydrolase-RNA complex
機能・相同性Uncharacterized protein
機能・相同性情報
生物種Thermoclostridium caenicola (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Li Z / Wang F
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Structural Basis for the Ribonuclease Activity of a Thermostable CRISPR-Cas13a from Thermoclostridium caenicola.
著者: Feng Wang / Chendi Zhang / Haijiang Xu / Wanting Zeng / Lixin Ma / Zhuang Li /
要旨: The RNA-targeting type VI CRISPR-Cas effector complexes are widely used in biotechnology applications such as gene knockdown, RNA editing, and molecular diagnostics. Compared with Cas13a from ...The RNA-targeting type VI CRISPR-Cas effector complexes are widely used in biotechnology applications such as gene knockdown, RNA editing, and molecular diagnostics. Compared with Cas13a from mesophilic organisms, a newly discovered Cas13a from thermophilic bacteria Thermoclostridium caenicola (TccCas13a) shows low sequence similarity, high thermostability, and lacks pre-crRNA processing activity. The thermostability of TccCas13a has been harnessed to make a sensitive and robust tool for nucleic acid detection. Here we present the structures of TccCas13a-crRNA binary complex at 2.8 Å, and TccCas13a at 3.5 Å. Although TccCas13a shares a similarly bilobed architecture with other mesophilic organism-derived Cas13a proteins, TccCas13a displayed distinct structure features. Specifically, it holds a long crRNA 5'-flank, forming extensive polar contacts with Helical-1 and HEPN2 domains. The detailed analysis of the interaction between crRNA 5'-flank and TccCas13a suggested lack of suitable nucleophile to attack the 2'-OH of crRNA 5'-flank may explain why TccCas13a fails to cleave pre-crRNA. The stem-loop segment of crRNA spacer toggles between double-stranded and single-stranded conformational states, suggesting a potential safeguard mechanism for target recognition. Superimposition of the structures of TccCas13a and TccCas13a-crRNA revealed several conformational changes required for crRNA loading, including dramatic movement of Helical-2 domain. Collectively, these structural insights expand our understanding into type VI CRISPR-Cas effectors, and would facilitate the development of TccCas13a-based applications.
履歴
登録2022年10月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月30日-
マップ公開2023年8月30日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1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_28645.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_28645.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 40.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of a riboendonclease
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.85 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0131
最小 - 最大-0.05986235 - 0.10697339
平均 (標準偏差)0.0002639924 (±0.0034004997)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ220220220
Spacing220220220
セルA=B=C: 187.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: Half Map 1

ファイルemd_28645_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_28645_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 : Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA

全体名称: Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA
要素
  • 複合体: Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • RNA: RNA (56-MER)

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超分子 #1: Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA

超分子名称: Binary complex of a riboendonuclease with its cognate RNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Thermoclostridium caenicola (バクテリア)

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分子 #1: CRISPR-associated endonuclease Cas9

分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9 / 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: Thermoclostridium caenicola (バクテリア)
分子量理論値: 143.582641 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MKITKRKWGE HHPPLYFYRD EDSGRLLAQN DRKQDYTDTL FNDIAQDTFE RSLRNRLLKT PEKGDKRFYS NEIVKLVEKL CQGADVAEI MKSMERNEKL RPKNEKEIKN LKKQLDGTLS EYGKRYTAPE GAMTLNDALF YLVEGNPLKQ AMAKAELGKI R EALIKEKE ...文字列:
MKITKRKWGE HHPPLYFYRD EDSGRLLAQN DRKQDYTDTL FNDIAQDTFE RSLRNRLLKT PEKGDKRFYS NEIVKLVEKL CQGADVAEI MKSMERNEKL RPKNEKEIKN LKKQLDGTLS EYGKRYTAPE GAMTLNDALF YLVEGNPLKQ AMAKAELGKI R EALIKEKE NRINRVRYSI KNNKIPLRIQ EDGGITPNND RAAWLLGLMK PADPAKGITD CYPLLGELEE VFDFDKLSKT LH EKISRCQ GRPRSIAMAV DEALKQYLRE LWEKSPSRQQ DLKYYFQAVQ EYFKDNFPIR TKRMGARLRQ ELLKDKTSLS RLL EPKHMA NAVRRRLINQ STQMHILYGK LYAYCCGEDG RLLVNSETLQ RIQVHEAVKK QAMTAVLWSI SRLRYFYQFE DGDI LSNKN PIKDFRDKFL RDTNKYTHED VEACKEKLQD FFPLKELQEK IKEDAKGLQE TDNKQADTTD FKAIGHIVRD DRKLC NQLL AECVSCIGEL RHHIFHYKNV TLIQALKRIA DKVKPEDLSV LRAIYLLDRR NLKKAFAKRI SSMNLPLYYR EDLLSR IFK KEGTAFFLYS AKIQMTPSFQ RVYERGKNLR REFECERMKA EASNGQNGQD GDRLKWFRQL AAGDSADTHF NWAVEAY AE SAADVENNVE FDTDVDAQRA LRNLLLLIYR HHFLPEVQKD ETLVTGKIHK VLERNRQLSE GQGPNQGKAH GYSVIEEL Y HEGMPLSDLM KQLQRRISET ERESRELAQE KTDYAQRFIL DIFAEAFNDF LEAHYGEEYL EIMSPRKDAE AAKKWVKES KTVDLKTSID EKEPEGHLLV LYPVLRLLDE RELGELQQQM IRYRTSLASW QGESNFSEEI RIAGQIEELT ELVKLTEPEP QFAEEVWGK RAKEAFEDFI EGNMKNYEAF YLQSDNNTPV YRRNMSRLLR SGLMGVYQKV LASHKQALKR DYLLWSEKHW N VKDENGAD ISSAEQAQCL LQRLHRKYAE SPSRFTEEDC KLYEKVLRRL EDYNQAVKNL SFSSLYEICV LNLEILSRWV GF VQDWERD MYFLLLAWVR QGKLDGIKEE DVRDIFSEGN IIRNLVDTLK GENMNAFESV YFPENKGSKY LGVRNDVAHL DLM RKNGWR LEAGKTCSVM EDYINRLRFL LSYDQKRMNA VTKTLQQIFD RHKVKIRFTV EKGGMLKIED VTADKIVHLK GSRL SGIEI PSHGERFIDT LKALMVYPRG

UniProtKB: Uncharacterized protein

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分子 #2: RNA (56-MER)

分子名称: RNA (56-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Thermoclostridium caenicola (バクテリア)
分子量理論値: 19.301541 KDa
配列文字列:
UAGGGUCACA ACUCCCAUGU AGGCGGAGAC UGCAACCCGA AGGUGUGACU UCCAUGCCAA

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 54.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 561050
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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