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- EMDB-31808: Cryo-EM structure of the Cas12c2-sgRNA-target DNA ternary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-31808
タイトルCryo-EM structure of the Cas12c2-sgRNA-target DNA ternary complex
マップデータpostprocess_masked.mrc from Relion
試料
  • 複合体: Cas12c2-sgRNA-DNA complex
    • 複合体: Cas12c2
      • タンパク質・ペプチド: Cas12c2
    • 複合体: sgRNA
      • RNA: sgRNA
    • 複合体: DNA
      • DNA: target DNA (target strand)
      • DNA: target DNA (non target strand)
キーワードcas12c / c2c3 / sgRNA / target DNA / CRISPR / RNA binding protein-RNA-DNA complex
生物種uncultured archaeon (環境試料) / 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: 2.7 Å
データ登録者Kurihara N / Hirano H / Tomita A / Kobayashi K
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) 日本
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2022
タイトル: Structure of the type V-C CRISPR-Cas effector enzyme.
著者: Nina Kurihara / Ryoya Nakagawa / Hisato Hirano / Sae Okazaki / Atsuhiro Tomita / Kan Kobayashi / Tsukasa Kusakizako / Tomohiro Nishizawa / Keitaro Yamashita / David A Scott / Hiroshi Nishimasu / Osamu Nureki /
要旨: RNA-guided CRISPR-Cas nucleases are widely used as versatile genome-engineering tools. Recent studies identified functionally divergent type V Cas12 family enzymes. Among them, Cas12c2 binds a CRISPR ...RNA-guided CRISPR-Cas nucleases are widely used as versatile genome-engineering tools. Recent studies identified functionally divergent type V Cas12 family enzymes. Among them, Cas12c2 binds a CRISPR RNA (crRNA) and a trans-activating crRNA (tracrRNA) and recognizes double-stranded DNA targets with a short TN PAM. Here, we report the cryo-electron microscopy structures of the Cas12c2-guide RNA binary complex and the Cas12c2-guide RNA-target DNA ternary complex. The structures revealed that the crRNA and tracrRNA form an unexpected X-junction architecture, and that Cas12c2 recognizes a single T nucleotide in the PAM through specific hydrogen-bonding interactions with two arginine residues. Furthermore, our biochemical analyses indicated that Cas12c2 processes its precursor crRNA to a mature crRNA using the RuvC catalytic site through a unique mechanism. Collectively, our findings improve the mechanistic understanding of diverse type V CRISPR-Cas effectors.
履歴
登録2021年8月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月13日-
マップ公開2022年4月13日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_31808.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_31808.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈postprocess_masked.mrc from Relion
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.)
1.08 Å/pix.
x 192 pix.
= 207.5 Å		1.08 Å/pix.
x 192 pix.
= 207.5 Å		1.08 Å/pix.
x 192 pix.
= 207.5 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: 1.08073 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: 0.045
最小 - 最大-0.27973133 - 0.3699717
平均 (標準偏差)0.00033910558 (±0.008525341)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 207.50015 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_31808_msk_1.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)

-
追加マップ: calculated by deepEMhancer using run class001.mrc from Refine3D

ファイルemd_31808_additional_1.map
注釈calculated by deepEMhancer using run_class001.mrc from Refine3D
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: run half1 class001 unfil.mrc from Relion

ファイルemd_31808_half_map_1.map
注釈run_half1_class001_unfil.mrc from Relion
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: run half2 class001 unfil.mrc from Relion

ファイルemd_31808_half_map_2.map
注釈run_half2_class001_unfil.mrc from Relion
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 : Cas12c2-sgRNA-DNA complex

全体名称: Cas12c2-sgRNA-DNA complex
要素
  • 複合体: Cas12c2-sgRNA-DNA complex
    • 複合体: Cas12c2
      • タンパク質・ペプチド: Cas12c2
    • 複合体: sgRNA
      • RNA: sgRNA
    • 複合体: DNA
      • DNA: target DNA (target strand)
      • DNA: target DNA (non target strand)

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超分子 #1: Cas12c2-sgRNA-DNA complex

超分子名称: Cas12c2-sgRNA-DNA complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: uncultured archaeon (環境試料)

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超分子 #2: Cas12c2

超分子名称: Cas12c2 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: uncultured archaeon (環境試料)

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超分子 #3: sgRNA

超分子名称: sgRNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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超分子 #4: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3-#4

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分子 #1: Cas12c2

分子名称: Cas12c2 / 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: uncultured archaeon (環境試料)
分子量理論値: 138.348938 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKIEEGKGHH HHHHMTKHSI PLHAFRNSGA DARKWKGRIA LLAKRGKETM RTLQFPLEMS EPEAAAINTT PFAVAYNAIE GTGKGTLFD YWAKLHLAGF RFFPSGGAAT IFRQQAVFED ASWNAAFCQQ SGKDWPWLVP SKLYERFTKA PREVAKKDGS K KSIEFTQE ...文字列:
MKIEEGKGHH HHHHMTKHSI PLHAFRNSGA DARKWKGRIA LLAKRGKETM RTLQFPLEMS EPEAAAINTT PFAVAYNAIE GTGKGTLFD YWAKLHLAGF RFFPSGGAAT IFRQQAVFED ASWNAAFCQQ SGKDWPWLVP SKLYERFTKA PREVAKKDGS K KSIEFTQE NVANESHVSL VGASITDKTP EDQKEFFLKM AGALAEKFDS WKSANEDRIV AMKVIDEFLK SEGLHLPSLE NI AVKCSVE TKPDNATVAW HDAPMSGVQN LAIGVFATCA SRIDNIYDLN GGKLSKLIQE SATTPNVTAL SWLFGKGLEY FRT TDIDTI MQDFNIPASA KESIKPLVES AQAIPTMTVL GKKNYAPFRP NFGGKIDSWI ANYASRLMLL NDILEQIEPG FELP QALLD NETLMSGIDM TGDELKELIE AVYAWVDAAK QGLATLLGRG GNVDDAVQTF EQFSAMMDTL NGTLNTISAR YVRAV EMAG KDEARLEKLI ECKFDIPKWC KSVPKLVGIS GGLPKVEEEI KVMNAAFKDV RARMFVRFEE IAAYVASKGA GMDVYD ALE KRELEQIKKL KSAVPERAHI QAYRAVLHRI GRAVQNCSEK TKQLFSSKVI EMGVFKNPSH LNNFIFNQKG AIYRSPF DR SRHAPYQLHA DKLLKNDWLE LLAEISATLM ASESTEQMED ALRLERTRLQ LQLSGLPDWE YPASLAKPDI EVEIQTAL K MQLAKDTVTS DVLQRAFNLY SSVLSGLTFK LLRRSFSLKM RFSVADTTQL IYVPKVCDWA IPKQYLQAEG EIGIAARVV TESSPAKMVT EVEMKEPKAL GHFMQQAPHD WYFDASLGGT QVAGRIVEKG KEVGKERKLV GYRMRGNSAY KTVLDKSLVG NTELSQCSM IIEIPYTQTV DADFRAQVQA GLPKVSINLP VKETITASNK DEQMLFDRFV AIDLGERGLG YAVFDAKTLE L QESGHRPI KAITNLLNRT HHYEQRPNQR QKFQAKFNVN LSELRENTVG DVCHQINRIC AYYNAFPVLE YMVPDRLDKQ LK SVYESVT NRYIWSSTDA HKSARVQFWL GGETWEHPYL KSAKDKKPLV LSPGRGASGK GTSQTCSCCG RNPFDLIKDM KPR AKIAVV DGKAKLENSE LKLFERNLES KDDMLARRHR NERAGMEQPL TPGNYTVDEI KALLRANLRR APKNRRTKDT TVSE YHCVF SDCGKTMHAD ENAAVNIGGK FIADIEK

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分子 #2: sgRNA

分子名称: sgRNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: uncultured archaeon (環境試料)
分子量理論値: 36.147414 KDa
配列文字列:
GGAUACCACC CGUGCAUUUC UGGAUCAAUG AUCCGUACCU CAAUGUCCGG GCGCGCAGCU AGAGCGACCU GAAGAAAUUC AGGUUGGGU UUGAGGGGAA AUUAGGUGCG CUU

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分子 #3: target DNA (target strand)

分子名称: target DNA (target strand) / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 10.080494 KDa
配列文字列:
(DA)(DG)(DG)(DT)(DT)(DG)(DC)(DC)(DA)(DA) (DG)(DC)(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DT)(DA)(DA) (DT)(DT)(DT)(DC)(DC)(DC)(DA)(DT)(DT) (DT)(DT)(DA)(DG)

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分子 #4: target DNA (non target strand)

分子名称: target DNA (non target strand) / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 10.218596 KDa
配列文字列:
(DC)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DT)(DG)(DG)(DG) (DA)(DA)(DA)(DT)(DT)(DA)(DG)(DG)(DT)(DG) (DC)(DG)(DC)(DT)(DT)(DG)(DG)(DC)(DA) (DA)(DC)(DC)(DT)

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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: 8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY
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)
平均露光時間: 2.6 sec. / 平均電子線量: 50.0 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）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 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: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3) / 使用した粒子像数: 534196
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7v94:
Cryo-EM structure of the Cas12c2-sgRNA-target DNA ternary complex

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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)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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