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- EMDB-4901: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly. -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4901
タイトルCryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.
    • 複合体: AcrIIA6
      • タンパク質・ペプチド: AcrIIA6
    • 複合体: CRISPR-associated endonuclease Cas9
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
    • 複合体: RNA (78-MER)
      • RNA: RNA (78-MER)
    • 複合体: tDNA20
      • DNA: tDNA20
キーワードCRISPR-Cas9 / anti-CRISPR protein / bacteriophages / Streptococcus thermophilus Cas9 / St1Cas9 / hydrolase
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated suppression of host CRISPR-cas system / maintenance of CRISPR repeat elements / defense response to virus / endonuclease activity / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 ...: / Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
AcrIIA6 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus phage D1811 (ファージ) / Streptococcus thermophilus (strain ATCC BAA-491 / LMD-9) (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) / 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) / Streptococcus virus 2972 (ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Swuec P
資金援助 フランス, 1件
OrganizationGrant number国
French National Research Agency18-CE11-0016-01 フランス
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Cas9 Allosteric Inhibition by the Anti-CRISPR Protein AcrIIA6.
著者: Olivier Fuchsbauer / Paolo Swuec / Claire Zimberger / Béatrice Amigues / Sébastien Levesque / Daniel Agudelo / Alexis Duringer / Antonio Chaves-Sanjuan / Silvia Spinelli / Geneviève M ...著者: Olivier Fuchsbauer / Paolo Swuec / Claire Zimberger / Béatrice Amigues / Sébastien Levesque / Daniel Agudelo / Alexis Duringer / Antonio Chaves-Sanjuan / Silvia Spinelli / Geneviève M Rousseau / Minja Velimirovic / Martino Bolognesi / Alain Roussel / Christian Cambillau / Sylvain Moineau / Yannick Doyon / Adeline Goulet /
要旨: In the arms race against bacteria, bacteriophages have evolved diverse anti-CRISPR proteins (Acrs) that block CRISPR-Cas immunity. Acrs play key roles in the molecular coevolution of bacteria with ...In the arms race against bacteria, bacteriophages have evolved diverse anti-CRISPR proteins (Acrs) that block CRISPR-Cas immunity. Acrs play key roles in the molecular coevolution of bacteria with their predators, use a variety of mechanisms of action, and provide tools to regulate Cas-based genome manipulation. Here, we present structural and functional analyses of AcrIIA6, an Acr from virulent phages, exploring its unique anti-CRISPR action. Our cryo-EM structures and functional data of AcrIIA6 binding to Streptococcus thermophilus Cas9 (St1Cas9) show that AcrIIA6 acts as an allosteric inhibitor and induces St1Cas9 dimerization. AcrIIA6 reduces St1Cas9 binding affinity for DNA and prevents DNA binding within cells. The PAM and AcrIIA6 recognition sites are structurally close and allosterically linked. Mechanistically, AcrIIA6 affects the St1Cas9 conformational dynamics associated with PAM binding. Finally, we identify a natural St1Cas9 variant resistant to AcrIIA6 illustrating Acr-driven mutational escape and molecular diversification of Cas9 proteins.
履歴
登録2019年4月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年5月22日-
マップ公開2019年10月2日-
更新2024年5月22日-
現状2024年5月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0725
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0725
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6rja
  • 表面レベル: 0.0725
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_4901.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_4901.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 202.8 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.)
0.89 Å/pix.
x 376 pix.
= 334.264 Å		0.89 Å/pix.
x 376 pix.
= 334.264 Å		0.89 Å/pix.
x 376 pix.
= 334.264 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: 0.889 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: 0.0625 / ムービー #1: 0.0725
最小 - 最大-0.25795886 - 0.40989247
平均 (標準偏差)0.0000106257985 (±0.011110674)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ376376376
Spacing376376376
セルA=B=C: 334.264 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8890.8890.889
M x/y/z376376376
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z334.264334.264334.264
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ320320320
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS376376376
D min/max/mean-0.2580.4100.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_4901_msk_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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追加マップ: #1

ファイルemd_4901_additional.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 St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.

全体名称: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.
    • 複合体: AcrIIA6
      • タンパク質・ペプチド: AcrIIA6
    • 複合体: CRISPR-associated endonuclease Cas9
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1
    • 複合体: RNA (78-MER)
      • RNA: RNA (78-MER)
    • 複合体: tDNA20
      • DNA: tDNA20

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超分子 #1: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.

超分子名称: Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all

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超分子 #2: AcrIIA6

超分子名称: AcrIIA6 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Streptococcus phage D1811 (ファージ)

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超分子 #3: CRISPR-associated endonuclease Cas9

超分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Streptococcus thermophilus (strain ATCC BAA-491 / LMD-9) (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)

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超分子 #4: RNA (78-MER)

超分子名称: RNA (78-MER) / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
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)

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超分子 #5: tDNA20

超分子名称: tDNA20 / タイプ: complex / ID: 5 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4
由来(天然)生物種: Streptococcus virus 2972 (ウイルス)

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分子 #1: AcrIIA6

分子名称: AcrIIA6 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Streptococcus phage D1811 (ファージ)
分子量理論値: 21.464391 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MKINDDIKEL ILEYMSRYFK FENDFYKLPG IKFTDANWQK FKNGGTDIEK MGAARVNAML DCLFDDFELA MIGKAQTNYY NDNSLKMNM PFYTYYDMFK KQQLLKWLKN NRDDVIGGTG RMYTASGNYI ANAYLEVALE SSSLGSGSYM LQMRFKDYSK G QEPIPSGR QNRLEWIENN LENIR

UniProtKB: AcrIIA6

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分子 #2: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1

分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 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
由来(天然)生物種: Streptococcus thermophilus (strain ATCC BAA-491 / LMD-9) (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス)
株: ATCC BAA-491 / LMD-9
分子量理論値: 129.700961 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSDLVLGLDI GIGSVGVGIL NKVTGEIIHK NSRIFPAAQA ENNLVRRTNR QGRRLTRRKK HRRVRLNRLF EESGLITDFT KISINLNPY QLRVKGLTDE LSNEELFIAL KNMVKHRGIS YLDDASDDGN SSIGDYAQIV KENSKQLETK TPGQIQLERY Q TYGQLRGD ...文字列:
MSDLVLGLDI GIGSVGVGIL NKVTGEIIHK NSRIFPAAQA ENNLVRRTNR QGRRLTRRKK HRRVRLNRLF EESGLITDFT KISINLNPY QLRVKGLTDE LSNEELFIAL KNMVKHRGIS YLDDASDDGN SSIGDYAQIV KENSKQLETK TPGQIQLERY Q TYGQLRGD FTVEKDGKKH RLINVFPTSA YRSEALRILQ TQQEFNPQIT DEFINRYLEI LTGKRKYYHG PGNEKSRTDY GR YRTSGET LDNIFGILIG KCTFYPDEFR AAKASYTAQE FNLLNDLNNL TVPTETKKLS KEQKNQIINY VKNEKAMGPA KLF KYIAKL LSCDVADIKG YRIDKSGKAE IHTFEAYRKM KTLETLDIEQ MDRETLDKLA YVLTLNTERE GIQEALEHEF ADGS FSQKQ VDELVQFRKA NSSIFGKGWH NFSVKLMMEL IPELYETSEE QMTILTRLGK QKTTSSSNKT KYIDEKLLTE EIYNP VVAK SVRQAIKIVN AAIKEYGDFD NIVIEMARET NEDDEKKAIQ KIQKANKDEK DAAMLKAANQ YNGKAELPHS VFHGHK QLA TKIRLWHQQG ERCLYTGKTI SIHDLINNSN QFEVDHILPL SITFDDSLAN KVLVYATANQ EKGQRTPYQA LDSMDDA WS FRELKAFVRE SKTLSNKKKE YLLTEEDISK FDVRKKFIER NLVDTRYASR VVLNALQEHF RAHKIDTKVS VVRGQFTS Q LRRHWGIEKT RDTYHHHAVD ALIIAASSQL NLWKKQKNTL VSYSEDQLLD IETGELISDD EYKESVFKAP YQHFVDTLK SKEFEDSILF SYQVDSKFNR KISDATIYAT RQAKVGKDKA DETYVLGKIK DIYTQDGYDA FMKIYKKDKS KFLMYRHDPQ TFEKVIEPI LENYPNKQIN EKGKEVPCNP FLKYKEEHGY IRKYSKKGNG PEIKSLKYYD SKLGNHIDIT PKDSNNKVVL Q SVSPWRAD VYFNKTTGKY EILGLKYADL QFEKGTGTYK ISQEKYNDIK KKEGVDSDSE FKFTLYKNDL LLVKDTETKE QQ LFRFLSR TMPKQKHYVE LKPYDKQKFE GGEALIKVLG NVANSGQCKK GLGKSNISIY KVRTDVLGNQ HIIKNEGDKP KLD F

UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9 1

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分子 #3: RNA (78-MER)

分子名称: RNA (78-MER) / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 2
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: 37.438039 KDa
配列文字列:
GUUGCGUUGA UAAAAGUAUU GUUUUUGUAC UCUCAAGAUU CAAUAAUCUU GCAGAAGCUA CAAAGAUAAG GCUUCAUGCC GAAAUCAAC ACCCUGUCAU UUUAUGGCAG GGUGUUUU

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分子 #4: tDNA20

分子名称: tDNA20 / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 2 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Streptococcus virus 2972 (ウイルス)
分子量理論値: 6.100993 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DT)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA) (DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DA)(DA)(DG)

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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0.7 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

+
画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: 3D reconstruction from negative stain EM data
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 43239
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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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-6rja:
Cryo-EM structure of St1Cas9-sgRNA-tDNA20-AcrIIA6 dimeric assembly.

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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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