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- EMDB-39707: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-39707
タイトルCryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state
    • タンパク質・ペプチド: type I-F CRISPR-associated protein Csy3
    • タンパク質・ペプチド: hypothetical protein J6N51_11000
    • タンパク質・ペプチド: HNH endonuclease
    • DNA: DNA (32-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*TP*GP*CP*GP*GP*A)-3')
    • RNA: RNA (69-MER)
    • タンパク質・ペプチド: type I-F CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4
キーワードa protein complex / ANTIVIRAL PROTEIN/DNA/RNA / ANTIVIRAL PROTEIN-DNA-RNA complex
生物種Selenomonas sp. (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: 2.57 Å
データ登録者Zhang H / Zhu H / Li X / Liu Y
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Other government 中国
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2024
タイトル: Structural basis for the type I-F Cas8-HNH system.
著者: Xuzichao Li / Yanan Liu / Jie Han / Lingling Zhang / Zhikun Liu / Lin Wang / Shuqin Zhang / Qian Zhang / Pengyu Fu / Hang Yin / Hongtao Zhu / Heng Zhang /
要旨: The Cas3 nuclease is utilized by canonical type I CRISPR-Cas systems for processive target DNA degradation, while a newly identified type I-F CRISPR variant employs an HNH nuclease domain from the ...The Cas3 nuclease is utilized by canonical type I CRISPR-Cas systems for processive target DNA degradation, while a newly identified type I-F CRISPR variant employs an HNH nuclease domain from the natural fusion Cas8-HNH protein for precise target cleavage both in vitro and in human cells. Here, we report multiple cryo-electron microscopy structures of the type I-F Cas8-HNH system at different functional states. The Cas8-HNH Cascade complex adopts an overall G-shaped architecture, with the HNH domain occupying the C-terminal helical bundle domain (HB) of the Cas8 protein in canonical type I systems. The Linker region connecting Cas8-NTD and HNH domains adopts a rigid conformation and interacts with the Cas7.6 subunit, enabling the HNH domain to be in a functional position. The full R-loop formation displaces the HNH domain away from the Cas6 subunit, thus activating the target DNA cleavage. Importantly, our results demonstrate that precise target cleavage is dictated by a C-terminal helix of the HNH domain. Together, our work not only delineates the structural basis for target recognition and activation of the type I-F Cas8-HNH system, but also guides further developments leveraging this system for precise DNA editing.
履歴
登録2024年4月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月2日-
マップ公開2024年10月2日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_39707.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_39707.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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.)
0.75 Å/pix.
x 360 pix.
= 270. Å		0.75 Å/pix.
x 360 pix.
= 270. Å		0.75 Å/pix.
x 360 pix.
= 270. 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: 0.75 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: 0.02
最小 - 最大-0.001701849 - 1.902884
平均 (標準偏差)0.0028179458 (±0.038629334)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 270.0 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: #2

ファイルemd_39707_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_39707_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 : Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state

全体名称: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state
    • タンパク質・ペプチド: type I-F CRISPR-associated protein Csy3
    • タンパク質・ペプチド: hypothetical protein J6N51_11000
    • タンパク質・ペプチド: HNH endonuclease
    • DNA: DNA (32-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*TP*GP*CP*GP*GP*A)-3')
    • RNA: RNA (69-MER)
    • タンパク質・ペプチド: type I-F CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4

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超分子 #1: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state

超分子名称: Cryo-EM structure of Cas8-HNH system at partial R-loop state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)

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分子 #1: type I-F CRISPR-associated protein Csy3

分子名称: type I-F CRISPR-associated protein Csy3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 37.668945 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: TLKSRPENLS FARCLNTTEA KFWQTDFLKR HTFKLPLLIT DKAVLASKGH EMPPDKLEKE IMDPNPQKSQ SCTLSTECDT LRIDFGIKV LPVKESMYSC SDYNYRTAIY QKIDEYIAED GFLTLAKRYV NNIANARFLW RNRKGAEIIE TIVTIEDKEY P SFNSKSFN ...文字列:
TLKSRPENLS FARCLNTTEA KFWQTDFLKR HTFKLPLLIT DKAVLASKGH EMPPDKLEKE IMDPNPQKSQ SCTLSTECDT LRIDFGIKV LPVKESMYSC SDYNYRTAIY QKIDEYIAED GFLTLAKRYV NNIANARFLW RNRKGAEIIE TIVTIEDKEY P SFNSKSFN LDTFVEDNAT INEIAQQIAD TFAGKREYLN IYVTCFVKIG CAMEVYPSQE MTFDDDDKGK KLFKFEGSAG MH SQKINNA LRTIDTWYPD YTTYEFPIPV ENYGAARSIG IPFRPDTKSF YKLIDRMILK NEDLPIEDKH YVMAILIRGG MFS KKQEK

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分子 #2: hypothetical protein J6N51_11000

分子名称: hypothetical protein J6N51_11000 / 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: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 28.703135 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MMKGYILLEK VNIENANAFN NIIVGIPAIT SFLGFARALE RKLNAKEIAI RINGVGLEFH EYELKGYKNK RGQYVTSCPL PGSIPGQNE KKLDAHIMNQ AYIDLNMSFL LEVEGPHVDM STCKSIKSTM ETLRIAGGII RNYKKIRLID TLADIPYGYF L TLRQDNLN ...文字列:
MMKGYILLEK VNIENANAFN NIIVGIPAIT SFLGFARALE RKLNAKEIAI RINGVGLEFH EYELKGYKNK RGQYVTSCPL PGSIPGQNE KKLDAHIMNQ AYIDLNMSFL LEVEGPHVDM STCKSIKSTM ETLRIAGGII RNYKKIRLID TLADIPYGYF L TLRQDNLN DAAGDDMLDK MIHALQQEDT LVPIAVGFKA LSEVGHVEGQ RDPEKDHCFV ESIFSLGGFE CSKILEDINS CL WRYKTEE GLYLCTII

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分子 #3: HNH endonuclease

分子名称: HNH endonuclease / 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: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 39.339742 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MLRNKILAAI SQKIPEEQKI NKYIEGLFQS IDKNHLATHV AKFTETNSPG NIGAYDILSS DMNCGYLDTA NAGWKEPDIV TNDAKYKRP QGFVAMEMSD GRTVMEHLQE DSAELRHEME ELTDKYDEIR DGILNMPSMQ PYRTNQFIKQ VFFPVGGSYH L LSILPSTV ...文字列:
MLRNKILAAI SQKIPEEQKI NKYIEGLFQS IDKNHLATHV AKFTETNSPG NIGAYDILSS DMNCGYLDTA NAGWKEPDIV TNDAKYKRP QGFVAMEMSD GRTVMEHLQE DSAELRHEME ELTDKYDEIR DGILNMPSMQ PYRTNQFIKQ VFFPVGGSYH L LSILPSTV LNYEVSDRLY RSKIPKIRLR LLSSNAASTT GSRLVSKNKW PLVFQALPPK FLEKNLAKAL DKEYLLPDIN ID ELEGVDN GCLIDEALLP LIIDEGKRKG EGNYRPRHLR DERKEETVQA FLDKYGYCNI PVGYEVHHIV PLSQGGADSI KNM IMLSIE HHERVTEAHA SYFKWRNT

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分子 #7: type I-F CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4

分子名称: type I-F CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4
タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 20.735873 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MFSQILIIKP GTGISPNIII SEDIFPVLHS LFVEHDKKFG ITFPAYSFDK KGHLGNIIEV LSEDKEALAS LCLEEHLAEV TDYVKVKKE ITFTDDYVLF KRIREENQYE TTARRMRKRG HTELGRPLEM HIKKKNQQIF CHAYIKVKSA STGQSYNIFL A PTDIKHGS FSAYGLLRGD THA

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分子 #4: DNA (32-MER)

分子名称: DNA (32-MER) / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 9.731271 KDa
配列文字列:
(DA)(DG)(DC)(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DT)(DA) (DA)(DT)(DT)(DT)(DC)(DC)(DT)(DG)(DA)(DC) (DG)(DG)(DC)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DG) (DC)(DA)(DC)

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分子 #5: DNA (5'-D(P*GP*TP*GP*CP*GP*GP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*GP*TP*GP*CP*GP*GP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 2.178447 KDa
配列文字列:
(DG)(DT)(DG)(DC)(DG)(DG)(DA)

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分子 #6: RNA (69-MER)

分子名称: RNA (69-MER) / タイプ: rna / ID: 6 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 22.398293 KDa
配列文字列:
GUUUAGAAGG AUUGCCGUCA GGAAAUUAGG UGCGCUUAGC AGUGUACCGC CGGAUAGGCG GUUUAGAAG

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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JEOL CRYO ARM 300
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k 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）: 1.2 µm

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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: 2.57 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 140489
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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