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- EMDB-45466: CryoEM structure of CRISPR associated effector, CARF-Adenosine de... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45466
タイトルCryoEM structure of CRISPR associated effector, CARF-Adenosine deaminase 1, Cad1, in cA6 (partial density) bound form with ATP (partial density).
マップデータstructure of CRISPR associated effector, CARF-Adenosine deaminase 1, Cad1, in cA6 (partial density) bound form with ATP (partial density).
試料
  • 複合体: cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density)
    • タンパク質・ペプチド: Adenosine deaminase domain-containing protein
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードAntiphage defense / CRISPR / Deamination / CARF-Adenosine deaminase / ATP / ANTIVIRAL PROTEIN / ANTIVIRAL PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


inosine biosynthetic process / adenosine catabolic process / adenosine deaminase activity
類似検索 - 分子機能
CRISPR-assoc protein, NE0113/Csx13 / CRISPR-associated protein NE0113 (Cas_NE0113) / Adenosine deaminase domain / Adenosine deaminase / Adenosine/adenine deaminase / Metal-dependent hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Adenosine deaminase domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種bacteroidale bacteria (バクテリア) / Bacteroidales bacterium (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: 3.6 Å
データ登録者Majumder P / Patel DJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIHGM 129430, NIHGM 145888 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: The CRISPR-associated adenosine deaminase Cad1 converts ATP to ITP to provide antiviral immunity.
著者: Christian F Baca / Puja Majumder / James H Hickling / Linzhi Ye / Marianna Teplova / Sean F Brady / Dinshaw J Patel / Luciano A Marraffini /
要旨: Type III CRISPR systems provide immunity against genetic invaders through the production of cyclic oligo-adenylate (cA) molecules that activate effector proteins that contain CRISPR-associated ...Type III CRISPR systems provide immunity against genetic invaders through the production of cyclic oligo-adenylate (cA) molecules that activate effector proteins that contain CRISPR-associated Rossman fold (CARF) domains. Here, we characterized the function and structure of an effector in which the CARF domain is fused to an adenosine deaminase domain, CRISPR-associated adenosine deaminase 1 (Cad1). We show that upon binding of cA or cA to its CARF domain, Cad1 converts ATP to ITP, both in vivo and in vitro. Cryoelectron microscopy (cryo-EM) structural studies on full-length Cad1 reveal an hexameric assembly composed of a trimer of dimers, with bound ATP at inter-domain sites required for activity and ATP/ITP within deaminase active sites. Upon synthesis of cA during phage infection, Cad1 activation leads to a growth arrest of the host that prevents viral propagation. Our findings reveal that CRISPR-Cas systems employ a wide range of molecular mechanisms beyond nucleic acid degradation to provide adaptive immunity in prokaryotes.
履歴
登録2024年6月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月30日-
マップ公開2024年10月30日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6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_45466.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_45466.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈structure of CRISPR associated effector, CARF-Adenosine deaminase 1, Cad1, in cA6 (partial density) bound form with ATP (partial density).
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.)
0.81 Å/pix.
x 512 pix.
= 414.208 Å		0.81 Å/pix.
x 512 pix.
= 414.208 Å		0.81 Å/pix.
x 512 pix.
= 414.208 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: 0.809 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: 0.128
最小 - 最大-0.18310146 - 0.61951023
平均 (標準偏差)0.0015684272 (±0.020588228)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 414.208 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: Half Map A

ファイルemd_45466_half_map_1.map
注釈Half Map A
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: Half Map B

ファイルemd_45466_half_map_2.map
注釈Half Map B
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 : cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density)

全体名称: cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density)
要素
  • 複合体: cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density)
    • タンパク質・ペプチド: Adenosine deaminase domain-containing protein
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density)

超分子名称: cA6 (partial density)-Cad1-ATP (partial density) / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Cad1 forms a trimer of dimers. In this structure partial density of bound cA6 is visible. ATP is present.
由来(天然)生物種: bacteroidale bacteria (バクテリア)
分子量理論値: 400 KDa

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分子 #1: Adenosine deaminase domain-containing protein

分子名称: Adenosine deaminase domain-containing protein / 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: Bacteroidales bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 67.264945 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSRVLLCSAG HSSMVVPEAF HAVPEGFEEV HVFTTDSEKF NPVVLNDFFH SLPNVRFSIT KCHGLADILN ERDFEFYQEM LWQWYLTKM PDNELPYVCL SGGIKSMSAS LQKAATLFGA QSVFHVLADN NPRNIEEMFD ALQKGQIHFI EMGYEPGWAA L RRLKKILP ...文字列:
MSRVLLCSAG HSSMVVPEAF HAVPEGFEEV HVFTTDSEKF NPVVLNDFFH SLPNVRFSIT KCHGLADILN ERDFEFYQEM LWQWYLTKM PDNELPYVCL SGGIKSMSAS LQKAATLFGA QSVFHVLADN NPRNIEEMFD ALQKGQIHFI EMGYEPGWAA L RRLKKILP INEGCSRDNF KPLISKSIEE ILSNVKIMAS DTGKSNQLPF PSLAILPPIA QQWLQLPLSA NDGAWIQNLP KV DLHCHLG GFATSGSLLD QVRGAASEPD LIDRTFSPQE IAGWPRSHKS ISLDKYMELG NANGSKLLKD KGCLIRQVEL LYQ SLVNDN VAYAEIRCSP NNYADKNKNR SAWVVLQDIN DTFTRLITEA KQKNQFYCHV NLLVIASRKF SGDLSDISKH LALA ITAMQ QGEGVCRIVG VDLAGFENKE TRASYYEHDF KAVHRCGLAV TAHAGENDDP EGIWQAVYSL HARRLGHALN LLEAP DLMR TVIERKIGVE MCPYANYQIK GFAPMPNFSA LYPLKKYLEA GILVSVNTDN IGISGANLSE NLLILADLCP GISRMD VLT IIRNSIETAF ISHDFRMELL KFFDRKIYDV CLISIKN

UniProtKB: Adenosine deaminase domain-containing protein

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分子 #2: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3') / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 3
由来(天然)生物種: Bacteroidales bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 1.930277 KDa
配列文字列:
AAAAAA

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 12 / 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 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 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

濃度1.7 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 25 mM Hepes pH 8, 500 mM NaCl, 2 mM Beta-Mercaptoethanol and 5 percentage glycerol
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot time 2.5 s, Wait time 12s, Blot force 0..
詳細Cad1 protein mixed with cA6 and ATP. Incubated overnight at 310.15 K.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 61.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
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 / In silico モデル: AlphaFold2 model
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 271802
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-9cdb:
CryoEM structure of CRISPR associated effector, CARF-Adenosine deaminase 1, Cad1, in cA6 (partial density) bound form with ATP (partial density).

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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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