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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-4671 | |||||||||
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タイトル | Segment of the Cas1-Cas2-Csn2-DNA filament complex from the Type II-A CRISPR-Cas system | |||||||||
マップデータ | Cas1-Cas2-Csn2-DNA filament section map refined with C1 symmetry | |||||||||
試料 |
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キーワード | CRISPR / Cas / DNA binding / Nuclease / Adaptation / Spacer acquisition / DNA BINDING PROTEIN / Protein complex / Protein-DNA complex / Calcium / Metal-binding / Antiviral | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 maintenance of CRISPR repeat elements / RNA endonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) / Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.1 Å | |||||||||
データ登録者 | Wilkinson M / Drabavicius G | |||||||||
引用 | ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019 タイトル: Structure of the DNA-Bound Spacer Capture Complex of a Type II CRISPR-Cas System. 著者: Martin Wilkinson / Gediminas Drabavicius / Arunas Silanskas / Giedrius Gasiunas / Virginijus Siksnys / Dale B Wigley / 要旨: CRISPR and associated Cas proteins function as an adaptive immune system in prokaryotes to combat bacteriophage infection. During the immunization step, new spacers are acquired by the CRISPR ...CRISPR and associated Cas proteins function as an adaptive immune system in prokaryotes to combat bacteriophage infection. During the immunization step, new spacers are acquired by the CRISPR machinery, but the molecular mechanism of spacer capture remains enigmatic. We show that the Cas9, Cas1, Cas2, and Csn2 proteins of a Streptococcus thermophilus type II-A CRISPR-Cas system form a complex and provide cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of three different assemblies. The predominant form, with the stoichiometry Cas1-Cas2-Csn2, referred to as monomer, contains ∼30 bp duplex DNA bound along a central channel. A minor species, termed a dimer, comprises two monomers that sandwich a further eight Cas1 and four Cas2 subunits and contains two DNA ∼30-bp duplexes within the channel. A filamentous form also comprises Cas1-Cas2-Csn2 units (typically 2-6) but with a different Cas1-Cas2 interface between them and a continuous DNA duplex running along a central channel. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_4671.map.gz | 118.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-4671-v30.xml emd-4671.xml | 25.4 KB 25.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_4671_fsc.xml | 11.8 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_4671.png | 119.4 KB | ||
Filedesc metadata | emd-4671.cif.gz | 7.5 KB | ||
その他 | emd_4671_additional.map.gz | 118.2 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4671 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4671 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_4671_validation.pdf.gz | 247.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_4671_full_validation.pdf.gz | 246.6 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_4671_validation.xml.gz | 12.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-4671 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-4671 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_4671.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 134.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Cas1-Cas2-Csn2-DNA filament section map refined with C1 symmetry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.085 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-追加マップ: Supplementary map of minimal filament unit masked and...
ファイル | emd_4671_additional.map | ||||||||||||
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注釈 | Supplementary map of minimal filament unit masked and refined with D2 symmetry. For comparison with Cas1-Cas2-Csn2-DNA dimer structure | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Cas1-Cas2-Csn2-DNA monomer complex
全体 | 名称: Cas1-Cas2-Csn2-DNA monomer complex |
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要素 |
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-超分子 #1: Cas1-Cas2-Csn2-DNA monomer complex
超分子 | 名称: Cas1-Cas2-Csn2-DNA monomer complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 |
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分子量 | 理論値: 530 KDa |
-超分子 #2: Minimal unit of the Cas1-Cas2-Csn2
超分子 | 名称: Minimal unit of the Cas1-Cas2-Csn2 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3 詳細: Represents a small proportion of the Cas1-Cas2-Csn2-DNA particles and the smallest observed assembly of the filamentous form of the complex. |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
-超分子 #3: DNA
超分子 | 名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4-#5 |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
-分子 #1: CRISPR-associated protein Csn2
分子 | 名称: CRISPR-associated protein Csn2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 16 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 25.533473 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MKINFSLLDE PMEVNLGTVL VIEDVSVFAQ LVKEFYQYDE QSNLTIFDSK IRSIRSSELL LITDILGYDI NTSQVLKLLH TDIVSQLND KPEVRSEIDS LVSLITDIIM AECIENELDI EYDEITLLEL IKALGVRIET KSCTVFEKIF EILQIFKYLV K KRILVFVN ...文字列: MKINFSLLDE PMEVNLGTVL VIEDVSVFAQ LVKEFYQYDE QSNLTIFDSK IRSIRSSELL LITDILGYDI NTSQVLKLLH TDIVSQLND KPEVRSEIDS LVSLITDIIM AECIENELDI EYDEITLLEL IKALGVRIET KSCTVFEKIF EILQIFKYLV K KRILVFVN SLSYFSKDEI YQILEYTKLS QADVLFLEPR QIEGIQQFIL DKDYILMPYN N UniProtKB: CRISPR-associated protein Csn2 |
-分子 #2: CRISPR-associated endonuclease Cas1
分子 | 名称: CRISPR-associated endonuclease Cas1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 24 / 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 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 35.363461 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MAGWRTVVVN IHSKLSYKNN HLIFRNSYKT EMIHLSEIDI LLLETTDIVL TTMLVKRLVD ENILVIFCDD KRLPTAFLTP YYARHDSSL QIARQIAWKE NVKCEVWTAI IAQKILNQSY YLGECSFFEK SQSIMELYHG LERFDPSNRE GHSARIYFNT L FGNDFTRE ...文字列: MAGWRTVVVN IHSKLSYKNN HLIFRNSYKT EMIHLSEIDI LLLETTDIVL TTMLVKRLVD ENILVIFCDD KRLPTAFLTP YYARHDSSL QIARQIAWKE NVKCEVWTAI IAQKILNQSY YLGECSFFEK SQSIMELYHG LERFDPSNRE GHSARIYFNT L FGNDFTRE SDNDINAALD YGYTLLLSMF AREVVVCGCM TQIGLKHANQ FNQFNLASDI MEPFRPIIDR IVYQNRHNNF VK IKKELFS IFSETYLYNG KEMYLSNIVS DYTKKVIKAL NQLGEEIPEF RILESGWSHP QFEKA UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas1 |
-分子 #3: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2
分子 | 名称: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 12 / 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 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 13.43156 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MSYRYMRMIL MFDMPTDTAE ERKAYRKFRK FLLSEGFIMH QFSVYSKLLL NHTANTAMVG RLKANNPKKG NITILTVTEK QFARMIYLY GDKNTSIANS EERLVFLGDN YCDED UniProtKB: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2 |
-分子 #4: DNA (66-MER)
分子 | 名称: DNA (66-MER) / タイプ: dna / ID: 4 詳細: Mixed long fragments of DNA pulled from the cells represented as a poly-T chain. コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
分子量 | 理論値: 20.031752 KDa |
配列 | 文字列: (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT) ...文字列: (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) |
-分子 #5: DNA (66-MER)
分子 | 名称: DNA (66-MER) / タイプ: dna / ID: 5 詳細: Mixed long fragments of DNA pulled from the cells represented as a poly-A chain. コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
分子量 | 理論値: 20.626695 KDa |
配列 | 文字列: (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA) ...文字列: (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DA) (DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA) |
-分子 #6: CALCIUM ION
分子 | 名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 16 / 式: CA |
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分子量 | 理論値: 40.078 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.05 mg/mL | ||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.5 構成要素:
詳細: Buffer solution was filtered | ||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 15 s wait time, 1 s blot time.. | ||||||||||||
詳細 | Sample was DNaseI treated followed by gel filtration. Peak fractions were concentrated prior to making grids. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: INTEGRATING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4908 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 平均電子線量: 92.8 e/Å2 / 詳細: Images were collected in movie mode with 39 frames |
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: 100.0 µm / 倍率(補正後): 129032 / 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): 2.8000000000000003 µm 最小 デフォーカス(公称値): 1.3 µm / 倍率(公称値): 75000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
初期モデル |
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詳細 | Rigid-body refinement in PHENIX of the higher resolution models, only the idealised linear DNA was subjected to jelly-body refinement in Refmac | ||||||||||||
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient and visual inspection | ||||||||||||
得られたモデル | PDB-6qy3: |