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万見
- EMDB-48630: Cryo-EM structure of CRISPR-associated cA4 bound Cat1 Pentagonal ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-48630
タイトルCryo-EM structure of CRISPR-associated cA4 bound Cat1 Pentagonal filament assembly in the presence of NAD (ADPR modelled)
マップデータMain cryo-EM map Z-flipped
試料
  • 複合体: Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD substrate was mixed with the sample.
    • タンパク質・ペプチド: Cat1 (CRISPR associated TIR 1) pentagonal filament assembly
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-AMINOPURIN-9-YL)-3,4-DIHYDROXY-OXOLAN-2-YL]METHYL[HYDROXY-[[(2R,3S,4R,5S)-3,4,5-TRIHYDROXYOXOLAN-2-YL]METHOXY]PHOSPHORYL] HYDROGEN PHOSPHATE
キーワードCRISPR / antiphage defense / adaptive immunity / Filament / CARF / TIR / NAD / ADPR / NAM / ANTIVIRAL PROTEIN
生物種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: 4.0 Å
データ登録者Majumder P / Patel DJ
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)GM129430 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)GM145888 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2025
タイトル: Cat1 forms filament networks to degrade NAD during the type III CRISPR-Cas antiviral response.
著者: Christian F Baca / Puja Majumder / James H Hickling / Dinshaw J Patel / Luciano A Marraffini /
要旨: Type III CRISPR-Cas systems defend against viral infection in prokaryotes by using an RNA-guided complex that recognizes foreign transcripts and synthesizes cyclic oligoadenylate (cOA) messengers to ...Type III CRISPR-Cas systems defend against viral infection in prokaryotes by using an RNA-guided complex that recognizes foreign transcripts and synthesizes cyclic oligoadenylate (cOA) messengers to activate CRISPR-associated Rossmann-fold (CARF) immune effectors. In this study, we investigated a protein containing a CARF domain-fused Toll/interleukin-1 receptor (TIR) domain, Cat1. We found that Cat1 provides immunity by cleaving and depleting oxidized nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) molecules from the infected host, inducing a growth arrest that prevents viral propagation. Cat1 forms dimers that stack upon each other to generate long filaments that are maintained by bound cOA ligands, with stacked TIR domains forming the NAD cleavage catalytic sites. Furthermore, Cat1 filaments assemble into distinct trigonal and pentagonal networks that enhance NAD degradation. Cat1 presents an unprecedented chemistry and higher-order protein assembly for the CRISPR-Cas response.
履歴
登録2025年1月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月16日-
マップ公開2025年4月16日-
更新2025年4月23日-
現状2025年4月23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_48630.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_48630.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Main cryo-EM map Z-flipped
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 512 pix.
= 438.272 Å		0.86 Å/pix.
x 512 pix.
= 438.272 Å		0.86 Å/pix.
x 512 pix.
= 438.272 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: 0.856 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: 0.13
最小 - 最大-0.7297133 - 1.1902366
平均 (標準偏差)0.005066168 (±0.050016254)
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: 438.272 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: cryo-EM map half map A Z-flipped

ファイルemd_48630_half_map_1.map
注釈cryo-EM map half map A Z-flipped
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: cryo-EM map half map B Z-flipped

ファイルemd_48630_half_map_2.map
注釈cryo-EM map half map B Z-flipped
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 : Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD subst...

全体名称: Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD substrate was mixed with the sample.
要素
  • 複合体: Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD substrate was mixed with the sample.
    • タンパク質・ペプチド: Cat1 (CRISPR associated TIR 1) pentagonal filament assembly
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-AMINOPURIN-9-YL)-3,4-DIHYDROXY-OXOLAN-2-YL]METHYL[HYDROXY-[[(2R,3S,4R,5S)-3,4,5-TRIHYDROXYOXOLAN-2-YL]METHOXY]PHOSPHORYL] HYDROGEN PHOSPHATE

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超分子 #1: Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD subst...

超分子名称: Antiviral protein Cat1 - Cyclic Tetra-Adenylate Complex NAD substrate was mixed with the sample.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Cat1 protein forms filament structure upon recognition of cA4, Cyclic Tetra-Adenylate ligand. NAD substrate was mixed with the sample.
由来(天然)生物種: bacterium (バクテリア)

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分子 #1: Cat1 (CRISPR associated TIR 1) pentagonal filament assembly

分子名称: Cat1 (CRISPR associated TIR 1) pentagonal filament assembly
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 30.150592 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MPQAFFSHNN KDKKIVLEVL EHLRQSLVAT WIDQQSIPGG GSLIQQIIAG ISKSQYFLAF LSNEYLKSDW CWDELEQAYA LHQKGKVKI IPILLTNRAQ LDLNALTDAR RNFLESILTR LKYVEFDPHN MTRSLGSVAE ALWQNEAVRF EPIRMIKVNG T ELQVVEFK ...文字列:
MPQAFFSHNN KDKKIVLEVL EHLRQSLVAT WIDQQSIPGG GSLIQQIIAG ISKSQYFLAF LSNEYLKSDW CWDELEQAYA LHQKGKVKI IPILLTNRAQ LDLNALTDAR RNFLESILTR LKYVEFDPHN MTRSLGSVAE ALWQNEAVRF EPIRMIKVNG T ELQVVEFK IPGSNLPVDF LHHWDLKIED FIATSPNEQK PVKFDVPVAL YGPGPNWLYA FLTLPFKNRN TVFVFNSRTS EY ICVYSKS AGLAPGMVLK GHHHHH

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分子 #2: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*A)-3') / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 2
由来(天然)生物種: bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 1.271866 KDa
配列文字列:
AAAA

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分子 #3: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-AMINOPURIN-9-YL)-3,4-DIHYDROXY-OXOLAN-2-YL]ME...

分子名称: [(2R,3S,4R,5R)-5-(6-AMINOPURIN-9-YL)-3,4-DIHYDROXY-OXOLAN-2-YL]METHYL[HYDROXY-[[(2R,3S,4R,5S)-3,4,5-TRIHYDROXYOXOLAN-2-YL]METHOXY]PHOSPHORYL] HYDROGEN PHOSPHATE
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: AR6
分子量理論値: 559.316 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filament

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試料調製

濃度1.2 mg/mL
緩衝液pH: 6
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: liquid-nitrogen-cooled liquid ethane was used as the cryogen..

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 57.32 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）: 2.0 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: AlphaFold model
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 152750
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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