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万見
- EMDB-43815: Cryo-EM structure of the active Lactococcus lactis Csm bound to t... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43815
タイトルCryo-EM structure of the active Lactococcus lactis Csm bound to target in pre-cleavage stage
マップデータ
試料
  • 複合体: Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 flexible
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated protein Csm4
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3
    • RNA: CRISPR RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms protein Csm2
    • RNA: Target RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms protein Csm5
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A)
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE MONOPHOSPHATE
キーワードType III-A CRISPR-Cas / Csm / Cyclic Oligoadenylate synthesis / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


exonuclease activity / endonuclease activity / defense response to virus / RNA binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
: / CRISPR RNA silencing complex Cmr2 subunit, second helical domain / Csm4, C-terminal / CRISPR Csm4 C-terminal domain / CRISPR-associated protein Csm5 / CRISPR-associated protein, Csm2 Type III-A / Csm2 Type III-A / : / CRISPR-associated RAMP Csm3 / CRISPR type III-associated RAMP protein Csm4 ...: / CRISPR RNA silencing complex Cmr2 subunit, second helical domain / Csm4, C-terminal / CRISPR Csm4 C-terminal domain / CRISPR-associated protein Csm5 / CRISPR-associated protein, Csm2 Type III-A / Csm2 Type III-A / : / CRISPR-associated RAMP Csm3 / CRISPR type III-associated RAMP protein Csm4 / CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 / Csm1, subunit domain B / Csm1 subunit domain B / : / Cas10/Cmr2, second palm domain / : / CRISPR type III-associated protein / RAMP superfamily / HD domain / GGDEF domain profile. / GGDEF domain / HD domain / Reverse transcriptase/Diguanylate cyclase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3 / CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A) / CRISPR system Cms protein Csm4 / CRISPR system Cms protein Csm2 / CRISPR system Cms protein Csm5
類似検索 - 構成要素
生物種Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.79 Å
データ登録者Wang B / Goswami HN / Li H
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM099604 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024
タイトル: Molecular basis for cA6 synthesis by a type III-A CRISPR-Cas enzyme and its conversion to cA4 production.
著者: Hemant N Goswami / Fozieh Ahmadizadeh / Bing Wang / Doreen Addo-Yobo / Yu Zhao / A Carl Whittington / Huan He / Michael P Terns / Hong Li /
要旨: The type III-A (Csm) CRISPR-Cas systems are multi-subunit and multipronged prokaryotic enzymes in guarding the hosts against viral invaders. Beyond cleaving activator RNA transcripts, Csm confers ...The type III-A (Csm) CRISPR-Cas systems are multi-subunit and multipronged prokaryotic enzymes in guarding the hosts against viral invaders. Beyond cleaving activator RNA transcripts, Csm confers two additional activities: shredding single-stranded DNA and synthesizing cyclic oligoadenylates (cOAs) by the Cas10 subunit. Known Cas10 enzymes exhibit a fascinating diversity in cOA production. Three major forms-cA3, cA4 and cA6have been identified, each with the potential to trigger unique downstream effects. Whereas the mechanism for cOA-dependent activation is well characterized, the molecular basis for synthesizing different cOA isoforms remains unclear. Here, we present structural characterization of a cA6-producing Csm complex during its activation by an activator RNA. Analysis of the captured intermediates of cA6 synthesis suggests a 3'-to-5' nucleotidyl transferring process. Three primary adenine binding sites can be identified along the chain elongation path, including a unique tyrosine-threonine dyad found only in the cA6-producing Cas10. Consistently, disrupting the tyrosine-threonine dyad specifically impaired cA6 production while promoting cA4 production. These findings suggest that Cas10 utilizes a unique enzymatic mechanism for forming the phosphodiester bond and has evolved distinct strategies to regulate the cOA chain length.
履歴
登録2024年2月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月14日-
マップ公開2024年8月14日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_43815.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_43815.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 166.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 352 pix.
= 378.048 Å		1.07 Å/pix.
x 352 pix.
= 378.048 Å		1.07 Å/pix.
x 352 pix.
= 378.048 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.074 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: 0.465
最小 - 最大-5.071483 - 7.775658
平均 (標準偏差)-0.000019245515 (±0.098749675)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ352352352
Spacing352352352
セルA=B=C: 378.048 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_43815_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_43815_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 : Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 fl...

全体名称: Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 flexible
要素
  • 複合体: Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 flexible
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated protein Csm4
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3
    • RNA: CRISPR RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms protein Csm2
    • RNA: Target RNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system Cms protein Csm5
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A)
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE MONOPHOSPHATE

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超分子 #1: Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 fl...

超分子名称: Lactococcus lactis Csm CRISPR-Cas complex, ATP bound and Cas10 flexible
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: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)

+
分子 #1: CRISPR-associated protein Csm4

分子名称: CRISPR-associated protein Csm4 / 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: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 33.943277 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKIIKLYFES PVHFGEKRLS ESKITFSADT LFSALMIEAV GLGKEDEFYQ LASNNLVKFS DAFPFIDQYY YIPKPMFNLK LEKEDENPS KAFKKLLYVP IDSLEDYLSG GLDAYFERES FNLGKLALSE KVQQHDFKDS EPYNVGTFTF KENTGLYVLI E QTHPLLEE ...文字列:
MKIIKLYFES PVHFGEKRLS ESKITFSADT LFSALMIEAV GLGKEDEFYQ LASNNLVKFS DAFPFIDQYY YIPKPMFNLK LEKEDENPS KAFKKLLYVP IDSLEDYLSG GLDAYFERES FNLGKLALSE KVQQHDFKDS EPYNVGTFTF KENTGLYVLI E QTHPLLEE LLENLQYSGI GGKRNSGYGK FKFEILEDSD IEDLFSAKGN RKILLSGALP KDAELEQALK NASYLLERRG GF VQSDTYA TNLVKKQDLY VFKSGSTFEN SFDGDIYQVG KKGNHPVYKY AKSFFLEVSV

UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm4

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分子 #2: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3

分子名称: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 23.86917 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKLVIEGTIV LKTGMHIGGS SDFSAIGAVD SPVVRDTLTR LPLIPGSSLK GKMRYLLAKE LNNGILLNEP NNDQDEILRL FGSSEKDKI RRARLKFNDI KLSNLAELET FNVSSTEVKF ENTINRKTAV ANPRQIERVI AGSKFDFEIF YNLDDIKEVE K DFENIKQG ...文字列:
MKLVIEGTIV LKTGMHIGGS SDFSAIGAVD SPVVRDTLTR LPLIPGSSLK GKMRYLLAKE LNNGILLNEP NNDQDEILRL FGSSEKDKI RRARLKFNDI KLSNLAELET FNVSSTEVKF ENTINRKTAV ANPRQIERVI AGSKFDFEIF YNLDDIKEVE K DFENIKQG FDLLEFDYLG GHGTRGSGRI AFENLSVITA VGNFEKINTL NEILGA

UniProtKB: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3

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分子 #4: CRISPR system Cms protein Csm2

分子名称: CRISPR system Cms protein Csm2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 17.01433 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MGHHHHHHSG GTELKIGNEK VNSTNFGDFA EKAIRGINHK PFVNSKGGEQ KITTSKIRGI LELVNKVYNR VINTNDVELS ENILADIAY IKVKIAYESG REPVVKDFIQ RTAFTAAITD VMNQRTRESF LLFARYVESL IAYFKFYGGK D

UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm2

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分子 #6: CRISPR system Cms protein Csm5

分子名称: CRISPR system Cms protein Csm5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 40.621797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
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UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm5

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分子 #7: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1...

分子名称: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A)
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: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 87.223695 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDKINLVCGS LLADIGKIIY RGTSERAKHS KLGGDFIKSF EQFRNTELTD CIRYHHAQEI TSVKSNKEKN SLFYITYIAD NISSGMDRR KDLEEGAEGF NWDKKVALGS VFNVLNEKEK GRQNYSYPFV ARTRIKEEPL NFPTATQNQY TTSYYDGLIT D MKTILQRL ...文字列:
MDKINLVCGS LLADIGKIIY RGTSERAKHS KLGGDFIKSF EQFRNTELTD CIRYHHAQEI TSVKSNKEKN SLFYITYIAD NISSGMDRR KDLEEGAEGF NWDKKVALGS VFNVLNEKEK GRQNYSYPFV ARTRIKEEPL NFPTATQNQY TTSYYDGLIT D MKTILQRL KPDKEHINSL LQMMESLWSY VPSSTDKNQL VDISLYDHSR TTAAIASAIY DYFQAENITD YQKELFDYNA TE FYDKNAF LMMNFDMSGV QNFIYNISGS KALKSLRARS FYLDMLLEYI SDNLLEKLEL SRANILYVGG GHAYLLLANT NKT KAILSD FEHDLKTWFL DKFKIDLYVA MAYTEVSAND LMNHNGHYRD IYRRLSQKTS AKKANRYTAE EILNLNHQGT ENAR ECREC KRSDLLIEED DICEICDSLQ KVSRDLTREN IFVIANEGVL DMPFGKKMSA LSYSQADKLK KSNAEVQIYA KNISE IGQN LMTRIDMGDY TYRSDFHEML EEVEVGINRL GVLRADVDNL GQAFINGIPD DYLSISRTAT FSRAMSRFFK NYLNQL LAE KSYKINVIYA GGDDLFMIGA WQDILDFSIV LKQKFADFTQ NKLSISAGIG MFREKYPVAR MASLTGDLED AAKDYKP DE RAVQATKNAV TLFDATNVFS WDTLENDIFV KLDAITKNFE KLDETGKAFI YRLIDLLRGV NENQQINIAR LAYTLSRM E EKIGKTFAQE LYNWANADRK TLIMALEIYI LKTRER

UniProtKB: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A)

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分子 #3: CRISPR RNA

分子名称: CRISPR RNA / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 11.946271 KDa
配列文字列:
ACGAGAACGC AGCACCAGCU GUCCAACCUG AAGAAGA

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分子 #5: Target RNA

分子名称: Target RNA / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Lactococcus lactis subsp. lactis (乳酸菌)
分子量理論値: 11.558874 KDa
配列文字列:
CUUCUUCAGG UUGGACAGCU GGUGCUGCCA AGAGCA

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分子 #8: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #9: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 3 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #10: ADENOSINE MONOPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE MONOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 1 / 式: AMP
分子量理論値: 347.221 Da
Chemical component information

ChemComp-AMP:
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP / AMP*YM

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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: 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C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: OTHER / Cs: 2.7 mm / 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）: 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 587955
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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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