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- EMDB-34832: CryoEM structure of an anti-CRISPR protein AcrIIC5 bound to Nme1C... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34832
タイトルCryoEM structure of an anti-CRISPR protein AcrIIC5 bound to Nme1Cas9-sgRNA complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • RNA: sgRNA
    • タンパク質・ペプチド: Phage protein
キーワードCas9 / anti-CRISPR proteins / cleavage inhibition / ANTIMICROBIAL PROTEIN / HYDROLASE-RNA-ANTIMICROBIAL PROTEIN complex
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / HNH endonuclease / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Phage protein
類似検索 - 構成要素
生物種Neisseria meningitidis 8013 (髄膜炎菌) / Neisseria meningitidis serogroup C (strain 8013) (髄膜炎菌) / Simonsiella muelleri ATCC 29453 (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: 3.1 Å
データ登録者Wang Y / Sun W
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2023
タイトル: Anti-CRISPR AcrIIC5 is a dsDNA mimic that inhibits type II-C Cas9 effectors by blocking PAM recognition.
著者: Wei Sun / Xiaolong Zhao / Jinlong Wang / Xiaoqi Yang / Zhi Cheng / Shuo Liu / Jiuyu Wang / Gang Sheng / Yanli Wang /
要旨: Anti-CRISPR proteins are encoded by phages to inhibit the CRISPR-Cas systems of the hosts. AcrIIC5 inhibits several naturally high-fidelity type II-C Cas9 enzymes, including orthologs from Neisseria ...Anti-CRISPR proteins are encoded by phages to inhibit the CRISPR-Cas systems of the hosts. AcrIIC5 inhibits several naturally high-fidelity type II-C Cas9 enzymes, including orthologs from Neisseria meningitidis (Nme1Cas9) and Simonsiella muelleri (SmuCas9). Here, we solve the structure of AcrIIC5 in complex with Nme1Cas9 and sgRNA. We show that AcrIIC5 adopts a novel fold to mimic the size and charge distribution of double-stranded DNA, and uses its negatively charged grooves to bind and occlude the protospacer adjacent motif (PAM) binding site in the target DNA cleft of Cas9. AcrIIC5 is positioned into the crevice between the WED and PI domains of Cas9, and one end of the anti-CRISPR interacts with the phosphate lock loop and a linker between the RuvC and BH domains. We employ biochemical and mutational analyses to build a model for AcrIIC5's mechanism of action, and identify residues on both the anti-CRISPR and Cas9 that are important for their interaction and inhibition. Together, the structure and mechanism of AcrIIC5 reveal convergent evolution among disparate anti-CRISPR proteins that use a DNA-mimic strategy to inhibit diverse CRISPR-Cas surveillance complexes, and provide new insights into a tool for potent inhibition of type II-C Cas9 orthologs.
履歴
登録2022年11月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年1月25日-
マップ公開2023年1月25日-
更新2024年7月3日-
現状2024年7月3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_34832.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_34832.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 67 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.04 Å/pix.
x 260 pix.
= 270.4 Å		1.04 Å/pix.
x 260 pix.
= 270.4 Å		1.04 Å/pix.
x 260 pix.
= 270.4 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: 1.04 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: 0.2
最小 - 最大-0.7229153 - 1.196273
平均 (標準偏差)-0.00012589883 (±0.023361202)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ260260260
Spacing260260260
セルA=B=C: 270.4 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: #2

ファイルemd_34832_half_map_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)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_34832_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9

全体名称: Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9
要素
  • 複合体: Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • RNA: sgRNA
    • タンパク質・ペプチド: Phage protein

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超分子 #1: Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9

超分子名称: Complex of AcrIIC5 with sgRNA-bound Nme1Cas9 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Neisseria meningitidis 8013 (髄膜炎菌)
分子量理論値: 183.04 kDa/nm

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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
EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
由来(天然)生物種: Neisseria meningitidis serogroup C (strain 8013) (髄膜炎菌)
分子量理論値: 124.700961 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SMAAFKPNSI NYILGLDIGI ASVGWAMVEI DEEENPIRLI DLGVRVFERA EVPKTGDSLA MARRLARSVR RLTRRRAHRL LRTRRLLKR EGVLQAANFD ENGLIKSLPN TPWQLRAAAL DRKLTPLEWS AVLLHLIKHR GYLSQRKNEG ETADKELGAL L KGVAGNAH ...文字列:
SMAAFKPNSI NYILGLDIGI ASVGWAMVEI DEEENPIRLI DLGVRVFERA EVPKTGDSLA MARRLARSVR RLTRRRAHRL LRTRRLLKR EGVLQAANFD ENGLIKSLPN TPWQLRAAAL DRKLTPLEWS AVLLHLIKHR GYLSQRKNEG ETADKELGAL L KGVAGNAH ALQTGDFRTP AELALNKFEK ESGHIRNQRS DYSHTFSRKD LQAELILLFE KQKEFGNPHV SGGLKEGIET LL MTQRPAL SGDAVQKMLG HCTFEPAEPK AAKNTYTAER FIWLTKLNNL RILEQGSERP LTDTERATLM DEPYRKSKLT YAQ ARKLLG LEDTAFFKGL RYGKDNAEAS TLMEMKAYHA ISRALEKEGL KDKKSPLNLS PELQDEIGTA FSLFKTDEDI TGRL KDRIQ PEILEALLKH ISFDKFVQIS LKALRRIVPL MEQGKRYDEA CAEIYGDHYG KKNTEEKIYL PPIPADEIRN PVVLR ALSQ ARKVINGVVR RYGSPARIHI ETAREVGKSF KDRKEIEKRQ EENRKDREKA AAKFREYFPN FVGEPKSKDI LKLRLY EQQ HGKCLYSGKE INLGRLNEKG YVEIDHALPF SRTWDDSFNN KVLVLGSENQ NKGNQTPYEY FNGKDNSREW QEFKARV ET SRFPRSKKQR ILLQKFDEDG FKERNLNDTR YVNRFLCQFV ADRMRLTGKG KKRVFASNGQ ITNLLRGFWG LRKVRAEN D RHHALDAVVV ACSTVAMQQK ITRFVRYKEM NAFDGKTIDK ETGEVLHQKT HFPQPWEFFA QEVMIRVFGK PDGKPEFEE ADTLEKLRTL LAEKLSSRPE AVHEYVTPLF VSRAPNRKMS GQGHMETVKS AKRLDEGVSV LRVPLTQLKL KDLEKMVNRE REPKLYEAL KARLEAHKDD PAKAFAEPFY KYDKAGNRTQ QVKAVRVEQV QKTGVWVRNH NGIADNATMV RVDVFEKGDK Y YLVPIYSW QVAKGILPDR AVVQGKDEED WQLIDDSFNF KFSLHPNDLV EVITKKARMF GYFASCHRGT GNINIRIHDL DH KIGKNGI LEGIGVKTAL SFQKYQIDEL GKEIRPCRLK KRPPVR

UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9

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分子 #3: Phage protein

分子名称: Phage protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Simonsiella muelleri ATCC 29453 (バクテリア)
分子量理論値: 15.399833 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
SMNNSIKFHV SYDGTARALF NTKEQAEKYC LVEEINDEMN GYKRKSWEEK LREENCASVQ DWVEKNYTSS YSDLFNICEI EVSSAGQLV KIDNTEVDDF VENCYGFTLE DDLEEFNKAK QYLQKFYAEC EN

UniProtKB: Phage protein

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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: Neisseria meningitidis 8013 (髄膜炎菌)
分子量理論値: 43.059352 KDa
配列文字列:
GGUCACUCUG CUAUUUAACU UUACGUUGUA GCUCCCUUUC UCGAAAGAGA ACCGUUGCUA CAAUAAGGCC GUCUGAAAAG AUGUGCCGC AACGCUCUGC CCCUUAAAGC UCCUGCUUUA AGGGGCAUCG UUUAUC

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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
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMTristris(hydroxymethyl)aminomethane
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K

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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 K2 QUANTUM (4k x 4k)
平均電子線量: 60.0 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）: 1.0 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6jdq

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 291265
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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)

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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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