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- EMDB-49856: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49856
タイトルEngineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
マップデータEngineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
試料
  • 複合体: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
    • DNA: NTS
    • タンパク質・ペプチド: OrufIscB-REC-swap 49
    • DNA: DNA TS
    • RNA: RNA (162-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
キーワードGene editing / IscB / OMEGA / RNA-guided nuclease / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
生物種metagenome (メタゲノム) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.71 Å
データ登録者Xu P / Zhu S / Zhang F
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Biotechnol / 年: 2025
タイトル: Evolution-guided protein design of IscB for persistent epigenome editing in vivo.
著者: Soumya Kannan / Han Altae-Tran / Shiyou Zhu / Peiyu Xu / Daniel Strebinger / Rachel Oshiro / Guilhem Faure / Lukas Moeller / Julie Pham / Kepler S Mears / Heyuan M Ni / Rhiannon K Macrae / Feng Zhang /
要旨: Naturally existing enzymes have been adapted for a variety of molecular technologies, with enhancements or modifications to the enzymes introduced to improve the desired function; however, it is ...Naturally existing enzymes have been adapted for a variety of molecular technologies, with enhancements or modifications to the enzymes introduced to improve the desired function; however, it is difficult to engineer variants with enhanced activity while maintaining specificity. Here we engineer the compact Obligate Mobile Element Guided Activity (OMEGA) RNA-guided endonuclease IscB and its guiding RNA (ωRNA) by combining ortholog screening, structure-guided protein domain design and RNA engineering, and deep learning-based structure prediction to generate an improved variant, NovaIscB. We show that the compact NovaIscB achieves up to 40% indel activity (~100-fold improvement over wild-type OgeuIscB) on the human genome with improved specificity relative to existing IscBs. We further show that NovaIscB can be fused with a methyltransferase to create a programmable transcriptional repressor, OMEGAoff, that is compact enough to be packaged in a single adeno-associated virus vector for persistent in vivo gene repression. This study highlights the power of combining natural diversity with protein engineering to design enhanced enzymes for molecular biology applications.
履歴
登録2025年3月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年5月21日-
マップ公開2025年5月21日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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_49856.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_49856.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
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.)
0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 247.5 Å		0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 247.5 Å		0.83 Å/pix.
x 300 pix.
= 247.5 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: 0.825 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: 0.05
最小 - 最大-0.058891054 - 2.1395812
平均 (標準偏差)0.0011762189 (±0.02406652)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 247.5 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Additional Map 2

ファイルemd_49856_additional_1.map
注釈Additional Map 2
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: Additional Map 1

ファイルemd_49856_additional_2.map
注釈Additional Map 1
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_49856_half_map_1.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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ハーフマップ: Half Map A

ファイルemd_49856_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex

全体名称: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
要素
  • 複合体: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex
    • DNA: NTS
    • タンパク質・ペプチド: OrufIscB-REC-swap 49
    • DNA: DNA TS
    • RNA: RNA (162-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex

超分子名称: Engineered OrufIscB-omegaRNA-target DNA complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)

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分子 #1: NTS

分子名称: NTS / タイプ: dna / ID: 1 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 8.885773 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DA)(DA)(DT)(DG)(DA)(DC)(DT)(DT) (DC)(DT)(DC)(DA)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DT) (DT)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT)(DA)

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分子 #3: DNA TS

分子名称: DNA TS / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 12.030771 KDa
配列文字列:
(DT)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DA)(DA) (DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DT)(DG)(DA)(DG)(DA) (DA)(DG)(DT)(DC)(DA)(DT)(DT)(DT)(DA) (DA)(DT)(DA)(DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DA)(DC)

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分子 #2: OrufIscB-REC-swap 49

分子名称: OrufIscB-REC-swap 49 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)
分子量理論値: 69.258656 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: RYVYVLDVDG KPLMPTCRFG KVRRMLKSGQ AKAVDTLPFT IQLTYKPRTR ILQPVTLGQD PGRTNIGMAA VRFDGKELGR FHCITRNKE IPKLMADRMA ARKASRRGER LARKRLARKL HTTAKHLNGR ILPGCSEPIA VKDIINTESR FNNRILTKCK V CGKNTPLR ...文字列:
RYVYVLDVDG KPLMPTCRFG KVRRMLKSGQ AKAVDTLPFT IQLTYKPRTR ILQPVTLGQD PGRTNIGMAA VRFDGKELGR FHCITRNKE IPKLMADRMA ARKASRRGER LARKRLARKL HTTAKHLNGR ILPGCSEPIA VKDIINTESR FNNRILTKCK V CGKNTPLR RNVRELLLEN IVRFLPLESE LKETLKRTIL EGQQGNINKL FRKLRKVYKI TLNQKDWPGK NLTDIAKNKL PG RLPFCKE HFAENEKFTT IEKSTFRLTP TATQLLRTHI NLFRKLSGIL PVTDVAVELN KFAFMQLDNP EMKKREIDFC HGP LCGTGG LEAAVKEQQD GKCLLCGKES IGHYHHIVPR SRRGSNTIAN IAGLCPKCHE LVHKDADTAE SLTEMKTGLM KKYG GTSVL NQIIPKLVET LADLFPGHFH VTNGWNTKEF REKHHLEKDH DVDAYCIACS HLKPEETLVE TEPFEILQFR KHNRA IIHH QTERTYKLDG VTVAKNRKKR MEQKTDSLED WYVDMAKEHG KTQADAMRSR LTVIKSTRYY NTPGRMMPGT VFLYEG KRY VMTGQITNGK YYRAYGQEKR NFPAVKVRIL TKNTGLVFVA

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分子 #4: RNA (162-MER)

分子名称: RNA (162-MER) / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)
分子量理論値: 73.060102 KDa
配列文字列: GGGCCUUAUU AAAUGACUUC UCGUCAAUAA CCCAUGACUG AAGUCAUGGG CUUGCAGAUG CAGGUCCUGA UGGAAGAAAG GGUUACUGA GCAGAGCAGU GACAUGUCAU UCGCCGCGGG GUGAUUCCAA GCUCCGCGCU CCGGCUAGAC AUGCCCAUGC U UUGGAAAC ...文字列:
GGGCCUUAUU AAAUGACUUC UCGUCAAUAA CCCAUGACUG AAGUCAUGGG CUUGCAGAUG CAGGUCCUGA UGGAAGAAAG GGUUACUGA GCAGAGCAGU GACAUGUCAU UCGCCGCGGG GUGAUUCCAA GCUCCGCGCU CCGGCUAGAC AUGCCCAUGC U UUGGAAAC UUUAACGGUA UGUGCGGUUU UCCGCUUAUA CCGGCUUACA ACAAAUAAGG AGUUAUUAG

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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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: 48.82 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: OTHER / 撮影モード: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
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: 2.71 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 68817
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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