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- EMDB-52745: SpCas12Cas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52745
タイトルSpCas12Cas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA
マップデータOutput of phenix.auto_sharpen_1.21.2-5419 with b_iso_to_d_cut
試料
  • 複合体: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1
    • DNA: DNA target strand
    • DNA: DNA non-target strand
    • RNA: sgRNA (single-guide RNA)
  • リガンド: ZINC ION
キーワードCRISPR-Cas / Cas12 / Cas12f1 / RNA BINDING PROTEIN
機能・相同性Transposase IS605, OrfB, C-terminal / Cas12f1-like, TNB domain / 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 / CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1
機能・相同性情報
生物種Syntrophomonas palmitatica JCM 14374 (バクテリア) / 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: 2.89 Å
データ登録者Sasnauskas G / Baltramonaitis M / Karvelis T / Siksnys V
資金援助リトアニア, 1件
OrganizationGrant number国
Research Council of LithuaniaS-MIP-19-32リトアニア
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Structural and mechanistic insights into the sequential dsDNA cleavage by SpCas12f1.
著者: Julene Madariaga-Marcos / Marius Baltramonaitis / Selgar Henkel-Heinecke / Dominik J Kauert / Patrick Irmisch / Greta Bigelyte-Stankeviciene / Arunas Silanskas / Tautvydas Karvelis / ...著者: Julene Madariaga-Marcos / Marius Baltramonaitis / Selgar Henkel-Heinecke / Dominik J Kauert / Patrick Irmisch / Greta Bigelyte-Stankeviciene / Arunas Silanskas / Tautvydas Karvelis / Virginijus Siksnys / Giedrius Sasnauskas / Ralf Seidel /
要旨: Miniature CRISPR-Cas12f1 effector complexes have recently attracted considerable interest for genome engineering applications due to their compact size. Unlike other Class 2 effectors, Cas12f1 ...Miniature CRISPR-Cas12f1 effector complexes have recently attracted considerable interest for genome engineering applications due to their compact size. Unlike other Class 2 effectors, Cas12f1 functions as a homodimer bound to a single ∼200 nt RNA. While the basic biochemical properties of Cas12f1, such as its use of a single catalytic center for catalysis, have been characterized, the orchestration of the different events occurring during Cas12f1 reactions remained little explored. To gain insights into the dynamics and mechanisms involved in DNA recognition and cleavage by Cas12f1 from Syntrophomonas palmitatica (SpCas12f1), we solved the structure of SpCas12f1 bound to target DNA and employed single-molecule magnetic tweezers measurements in combination with ensemble kinetic measurements. Our data indicate that SpCas12f1 forms 18 bp R-loops, in which local contacts of the protein to the R-loop stabilize R-loop intermediates. DNA cleavage is catalyzed by a single SpCas12f1 catalytic center, which first rapidly degrades a ∼11 bp region on the nontarget strand by cutting at random sites. Subsequent target strand cleavage is slower and requires at least a nick in the nontarget strand.
履歴
登録2025年2月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月23日-
マップ公開2025年7月23日-
更新2025年7月23日-
現状2025年7月23日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_52745.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_52745.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Output of phenix.auto_sharpen_1.21.2-5419 with b_iso_to_d_cut
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1.1 Å/pix.
x 200 pix.
= 220. Å		1.1 Å/pix.
x 200 pix.
= 220. Å		1.1 Å/pix.
x 200 pix.
= 220. 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: 1.1 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: 6.0
最小 - 最大-28.373058 - 43.269329999999997
平均 (標準偏差)0.000000000000216 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 220.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Unsharpened map

ファイルemd_52745_additional_1.map
注釈Unsharpened 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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ハーフマップ: Half map 1

ファイルemd_52745_half_map_1.map
注釈Half 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 2

ファイルemd_52745_half_map_2.map
注釈Half 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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試料の構成要素

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全体 : SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA

全体名称: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA
要素
  • 複合体: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA
    • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1
    • DNA: DNA target strand
    • DNA: DNA non-target strand
    • RNA: sgRNA (single-guide RNA)
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA

超分子名称: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 / 詳細: SpCas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA
由来(天然)生物種: Syntrophomonas palmitatica JCM 14374 (バクテリア)

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分子 #1: CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1

分子名称: CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: Syntrophomonas palmitatica JCM 14374 (バクテリア)
分子量理論値: 57.259922 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SNAMGESVKA IKLKILDMFL DPECTKQDDN WRKDLSTMSR FCAEAGNMCL RDLYNYFSMP KEDRISSKDL YNAMYHKTKL LHPELPGKV ANQIVNHAKD VWKRNAKLIY RNQISMPTYK ITTAPIRLQN NIYKLIKNKN KYIIDVQLYS KEYSKDSGKG T HRYFLVAV ...文字列:
SNAMGESVKA IKLKILDMFL DPECTKQDDN WRKDLSTMSR FCAEAGNMCL RDLYNYFSMP KEDRISSKDL YNAMYHKTKL LHPELPGKV ANQIVNHAKD VWKRNAKLIY RNQISMPTYK ITTAPIRLQN NIYKLIKNKN KYIIDVQLYS KEYSKDSGKG T HRYFLVAV RDSSTRMIFD RIMSKDHIDS SKSYTQGQLQ IKKDHQGKWY CIIPYTFPTH ETVLDPDKVM GVDLGVAKAV YW AFNSSYK RGCIDGGEIE HFRKMIRARR VSIQNQIKHS GDARKGHGRK RALKPIETLS EKEKNFRDTI NHRYANRIVE AAI KQGCGT IQIENLEGIA DTTGSKFLKN WPYYDLQTKI VNKAKEHGIT VVAINPQYTS QRCSMCGYIE KTNRSSQAVF ECKQ CGYGS RTICINCRHV QVSGDVCEEC GGIVKKENVN ADYNAAKNIS TPYIDQIIME KCLELGIPYR SITCKECGHI QASGN TCEV CGSTNILKPK KIRKAK

UniProtKB: CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1

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分子 #2: DNA target strand

分子名称: DNA target strand / タイプ: dna / ID: 2 / 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: 9.891367 KDa
配列文字列:
(DG)(DG)(DC)(DG)(DA)(DC)(DG)(DT)(DT)(DG) (DG)(DG)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT)(DG)(DA) (DA)(DA)(DT)(DA)(DC)(DG)(DC)(DT)(DA) (DC)(DG)(DC)

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分子 #3: DNA non-target strand

分子名称: DNA non-target strand / 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: 5.795758 KDa
配列文字列:
(DG)(DC)(DG)(DT)(DA)(DG)(DC)(DG)(DT)(DA) (DT)(DT)(DT)(DC)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC)

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分子 #4: sgRNA (single-guide RNA)

分子名称: sgRNA (single-guide RNA) / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 67.845352 KDa
配列文字列: GGGAUUUACU CUGUUUCGCG CGCCAGGGCA GUUAGGUGCC CUAAAAGAGC GAAGUGGCCG AAAGGAAAGG CUAACGCUUC UCUAACGCU ACGGCGACCU UGGCGAAAUG CCAUCAAUAC CACGCGGCCC GAAAGGGUUC GCGCGAAACU GAGUAAUGAA A GUCGCAUC ...文字列:
GGGAUUUACU CUGUUUCGCG CGCCAGGGCA GUUAGGUGCC CUAAAAGAGC GAAGUGGCCG AAAGGAAAGG CUAACGCUUC UCUAACGCU ACGGCGACCU UGGCGAAAUG CCAUCAAUAC CACGCGGCCC GAAAGGGUUC GCGCGAAACU GAGUAAUGAA A GUCGCAUC UUGCGUAAGC GCGUGGAUUG AAACAGUUGA CCCAACGUCG CC

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 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
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
40.0 mMTris-HClTris-HCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Glowcube plus 45 s @20 mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
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 / デジタル化 - サイズ - 横: 4000 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4000 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1983 / 平均電子線量: 30.0 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: OTHER / 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）: 1.0 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1520039
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab-initio model
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.89 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 462111
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

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
得られたモデル

PDB-9i8y:
SpCas12Cas12f1 in complex with sgRNA and cognate DNA

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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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