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- EMDB-36123: Cryo-EM structure of the NmeCas9-sgRNA-AcrIIC4 ternary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36123
タイトルCryo-EM structure of the NmeCas9-sgRNA-AcrIIC4 ternary complex
マップデータ
試料
  • 複合体: a protein complex
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • タンパク質・ペプチド: Uncharacterized protein
    • RNA: RNA (117-MER)
キーワードa protein complex / VIRAL PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA 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
Uncharacterized protein / CRISPR-associated endonuclease Cas9
類似検索 - 構成要素
生物種Neisseria meningitidis (髄膜炎菌) / Haemophilus parainfluenzae (パラインフルエンザ菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.52 Å
データ登録者Yin H / Li Z / Yu GM / Li XZ
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2023
タイトル: Inhibitory mechanism of CRISPR-Cas9 by AcrIIC4.
著者: Xuzichao Li / Fumeng Liao / Jiaqi Gao / Guangyong Song / Chendi Zhang / Nan Ji / Xiaoshen Wang / Jing Wen / Jia He / Yong Wei / Heng Zhang / Zhuang Li / Guimei Yu / Hang Yin /
要旨: CRISPR-Cas systems act as the adaptive immune systems of bacteria and archaea, targeting and destroying invading foreign mobile genetic elements (MGEs) such as phages. MGEs have also evolved anti- ...CRISPR-Cas systems act as the adaptive immune systems of bacteria and archaea, targeting and destroying invading foreign mobile genetic elements (MGEs) such as phages. MGEs have also evolved anti-CRISPR (Acr) proteins to inactivate the CRISPR-Cas systems. Recently, AcrIIC4, identified from Haemophilus parainfluenzae phage, has been reported to inhibit the endonuclease activity of Cas9 from Neisseria meningitidis (NmeCas9), but the inhibition mechanism is not clear. Here, we biochemically and structurally investigated the anti-CRISPR activity of AcrIIC4. AcrIIC4 folds into a helix bundle composed of three helices, which associates with the REC lobe of NmeCas9 and sgRNA. The REC2 domain of NmeCas9 is locked by AcrIIC4, perturbing the conformational dynamics required for the target DNA binding and cleavage. Furthermore, mutation of the key residues in the AcrIIC4-NmeCas9 and AcrIIC4-sgRNA interfaces largely abolishes the inhibitory effects of AcrIIC4. Our study offers new insights into the mechanism of AcrIIC4-mediated suppression of NmeCas9 and provides guidelines for the design of regulatory tools for Cas9-based gene editing applications.
履歴
登録2023年5月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月9日-
マップ公開2023年8月9日-
更新2025年2月26日-
現状2025年2月26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_36123.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_36123.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 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.)
0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 238. Å		0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 238. Å		0.85 Å/pix.
x 280 pix.
= 238. 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: 0.85 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: 0.63
最小 - 最大-3.2231185 - 5.2748337
平均 (標準偏差)-0.0014016938 (±0.17069)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 238.0 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: #1

ファイルemd_36123_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: #2

ファイルemd_36123_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 : a protein complex

全体名称: a protein complex
要素
  • 複合体: a protein complex
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • タンパク質・ペプチド: Uncharacterized protein
    • RNA: RNA (117-MER)

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超分子 #1: a protein complex

超分子名称: a protein 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: Neisseria meningitidis (髄膜炎菌)

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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 (髄膜炎菌)
分子量理論値: 124.613883 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAAFKPNSIN YILGLDIGIA SVGWAMVEID EEENPIRLID LGVRVFERAE VPKTGDSLAM ARRLARSVRR LTRRRAHRLL RTRRLLKRE GVLQAANFDE NGLIKSLPNT PWQLRAAALD RKLTPLEWSA VLLHLIKHRG YLSQRKNEGE TADKELGALL K GVAGNAHA ...文字列:
MAAFKPNSIN YILGLDIGIA SVGWAMVEID EEENPIRLID LGVRVFERAE VPKTGDSLAM ARRLARSVRR LTRRRAHRLL RTRRLLKRE GVLQAANFDE NGLIKSLPNT PWQLRAAALD RKLTPLEWSA VLLHLIKHRG YLSQRKNEGE TADKELGALL K GVAGNAHA LQTGDFRTPA ELALNKFEKE SGHIRNQRSD YSHTFSRKDL QAELILLFEK QKEFGNPHVS GGLKEGIETL LM TQRPALS GDAVQKMLGH CTFEPAEPKA AKNTYTAERF IWLTKLNNLR ILEQGSERPL TDTERATLMD EPYRKSKLTY AQA RKLLGL EDTAFFKGLR YGKDNAEAST LMEMKAYHAI SRALEKEGLK DKKSPLNLSP ELQDEIGTAF SLFKTDEDIT GRLK DRIQP EILEALLKHI SFDKFVQISL KALRRIVPLM EQGKRYDEAC AEIYGDHYGK KNTEEKIYLP PIPADEIRNP VVLRA LSQA RKVINGVVRR YGSPARIHIE TAREVGKSFK DRKEIEKRQE ENRKDREKAA AKFREYFPNF VGEPKSKDIL KLRLYE QQH GKCLYSGKEI NLGRLNEKGY VEIDHALPFS RTWDDSFNNK VLVLGSENQN KGNQTPYEYF NGKDNSREWQ EFKARVE TS RFPRSKKQRI LLQKFDEDGF KERNLNDTRY VNRFLCQFVA DRMRLTGKGK KRVFASNGQI TNLLRGFWGL RKVRAEND R HHALDAVVVA CSTVAMQQKI TRFVRYKEMN AFDGKTIDKE TGEVLHQKTH FPQPWEFFAQ EVMIRVFGKP DGKPEFEEA DTLEKLRTLL AEKLSSRPEA VHEYVTPLFV SRAPNRKMSG QGHMETVKSA KRLDEGVSVL RVPLTQLKLK DLEKMVNRER EPKLYEALK ARLEAHKDDP AKAFAEPFYK YDKAGNRTQQ VKAVRVEQVQ KTGVWVRNHN GIADNATMVR VDVFEKGDKY Y LVPIYSWQ VAKGILPDRA VVQGKDEEDW QLIDDSFNFK FSLHPNDLVE VITKKARMFG YFASCHRGTG NINIRIHDLD HK IGKNGIL EGIGVKTALS FQKYQIDELG KEIRPCRLKK RPPVR

UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9

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分子 #2: Uncharacterized protein

分子名称: Uncharacterized protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Haemophilus parainfluenzae (パラインフルエンザ菌)
分子量理論値: 9.985316 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MKITSSNFAT IATSENFAKL SVLPKNHREP IKGLFKSAVE QFSSARDFFK NENYSKELAE KFNKEAVNEA VEKLQKAIDL AEKQGIQF

UniProtKB: Uncharacterized protein

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分子 #3: RNA (117-MER)

分子名称: RNA (117-MER) / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Neisseria meningitidis (髄膜炎菌)
分子量理論値: 37.367059 KDa
配列文字列:
UAACUUUACG UUGUAGCUCC CUUUCUCGAA AGAGAACCGU UGCUACAAUA AGGCCGUCUG AAAAGAUGUG CCGCAACGCU CUGCCCCUU AAAGCUCCUG CUUUAAGGGG CAUCGUUU

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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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 40.0 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）: 0.5 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.52 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 251996
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
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://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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