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- EMDB-39082: Cas12h1-crRNA binary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-39082
タイトルCas12h1-crRNA binary complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Binary complex of Cas12h1 with crRNA
    • タンパク質・ペプチド: Cas12h1
    • RNA: crRNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードCas effector / IMMUNE SYSTEM / IMMUNE SYSTEM-RNA complex
生物種unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Zheng WW / Liu MX
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82225028 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82172287 中国
引用ジャーナル: Signal Transduct Target Ther / 年: 2025
タイトル: Molecular insights and rational engineering of a compact CRISPR-Cas effector Cas12h1 with a broad-spectrum PAM.
著者: Weiwei Zheng / Hongyu Li / Mengxi Liu / Yuhang Wei / Bo Liu / Zekai Li / Chenyang Xiong / Shiqing Huang / Chunyi Hu / Songying Ouyang /
要旨: Cas12h1 is a compact CRISPR-associated nuclease from functionally diverse type V CRISPR-Cas effectors and recognizes a purine-rich protospacer adjacent motif (PAM) distinct from that of other type V ...Cas12h1 is a compact CRISPR-associated nuclease from functionally diverse type V CRISPR-Cas effectors and recognizes a purine-rich protospacer adjacent motif (PAM) distinct from that of other type V Cas effectors. Here, we report the nickase preference of Cas12h1, which predominantly cleaves the nontarget strand (NTS) of a double-stranded DNA (dsDNA) substrate. In addition, Cas12h1 acts as a nickase in human cells. We further determined the cryo-EM structures of Cas12h1 in the surveillance, R-loop formation, and interference states, revealing the molecular mechanisms involved in the crRNA maturation, target recognition, R-loop formation, nuclease activation and target degradation. Cas12h1 notably recognizes a broad 5'-DHR-3' PAM (D is A, G, or T; H is A, C, or T; R is A or G) both in vitro and in human cells. In addition, Cas12h1 utilizes a distinct activation mechanism that the lid motif undergoes a "flexible to stable" transition to expose the catalytic site to the substrate. A high-fidelity nucleic acid detector, Cas12h1, was developed through rational engineering, which distinguishes single-base mismatches and retains comparable on-target activities. Our results shed light on the molecular mechanisms underlying Cas12h1 nickase, improve the understanding of type V Cas effectors, and expand the CRISPR toolbox for genome editing and molecular diagnosis.
履歴
登録2024年2月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月12日-
マップ公開2025年2月12日-
更新2025年3月19日-
現状2025年3月19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_39082.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_39082.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 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: 0.855 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: 0.257
最小 - 最大-2.3431616 - 3.5536456
平均 (標準偏差)0.00045726993 (±0.077260405)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 218.88 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_39082_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_39082_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 : Binary complex of Cas12h1 with crRNA

全体名称: Binary complex of Cas12h1 with crRNA
要素
  • 複合体: Binary complex of Cas12h1 with crRNA
    • タンパク質・ペプチド: Cas12h1
    • RNA: crRNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Binary complex of Cas12h1 with crRNA

超分子名称: Binary complex of Cas12h1 with crRNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 100 KDa

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分子 #1: Cas12h1

分子名称: Cas12h1 / 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: unidentified (未定義)
分子量理論値: 100.025758 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MKVHEIPRSQ LLKIKQYEGS FVEWYRDLQE DRKKFASLLF RWAAFGYAAR EDDGATYISP SQALLERRLL LGDAEDVAIK FLDVLFKGG APSSSCYSLF YEDFALRDKA KYSGAKREFI EGLATMPLDK IIERIRQDEQ LSKIPAEEWL ILGAEYSPEE I WEQVAPRI ...文字列:
MKVHEIPRSQ LLKIKQYEGS FVEWYRDLQE DRKKFASLLF RWAAFGYAAR EDDGATYISP SQALLERRLL LGDAEDVAIK FLDVLFKGG APSSSCYSLF YEDFALRDKA KYSGAKREFI EGLATMPLDK IIERIRQDEQ LSKIPAEEWL ILGAEYSPEE I WEQVAPRI VNVDRSLGKQ LRERLGIKCR RPHDAGYCKI LMEVVARQLR SHNETYHEYL NQTHEMKTKV ANNLTNEFDL VC EFAEVLE EKNYGLGWYV LWQGVKQALK EQKKPTKIQI AVDQLRQPKF AGLLTAKWRA LKGAYDTWKL KKRLEKRKAF PYM PNWDND YQIPVGLTGL GVFTLEVKRT EVVVDLKEHG KLFCSHSHYF GDLTAEKHPS RYHLKFRHKL KLRKRDSRVE PTIG PWIEA ALREITIQKK PNGVFYLGLP YALSHGIDNF QIAKRFFSAA KPDKEVINGL PSEMVVGAAD LNLSNIVAPV KARIG KGLE GPLHALDYGY GELIDGPKIL TPDGPRCGEL ISLKRDIVEI KSAIKEFKAC QREGLTMSEE TTTWLSEVES PSDSPR CMI QSRIADTSRR LNSFKYQMNK EGYQDLAEAL RLLDAMDSYN SLLESYQRMH LSPGEQSPKE AKFDTKRASF RDLLRRR VA HTIVEYFDDC DIVFFEDLDG PSDSDSRNNA LVKLLSPRTL LLYIRQALEK RGIGMVEVAK DGTSQNNPIS GHVGWRNK Q NKSEIYFYED KELLVMDADE VGAMNILCRG LNHSVCPYSF VTKAPEKKND EKKEGDYGKR VKRFLKDRYG SSNVRFLVA SMGFVTVTTK RPKDALVGKR LYYHGGELVT HDLHNRMKDE IKYLVEKEVL ARRVSLSDST IKSYKSFAHV

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分子 #2: crRNA

分子名称: crRNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 20.041965 KDa
配列文字列:
GUGCUGGCCG CUCUCGCUAG AGGGAGGUCA GAGCACAUAA UAUCAAUGGA AUAUAGCAAG CU

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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: 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）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 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: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 86736
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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