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- EMDB-53510: SpCas9 with computationally designed SpCas9_b3 binder -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-53510
タイトルSpCas9 with computationally designed SpCas9_b3 binder
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3
    • タンパク質・ペプチド: Cas9
    • タンパク質・ペプチド: SpCas9_binder3
キーワードbinder / crispr / cas9 / de novo / bindcraft / DE NOVO PROTEIN
生物種Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌) / 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: 3.3 Å
データ登録者Pacesa M / Nickel L / Correia BE
資金援助 スイス, 1件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science Foundation スイス
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: BindCraft: one-shot design of functional protein binders.
著者: Martin Pacesa / Lennart Nickel / Christian Schellhaas / Joseph Schmidt / Ekaterina Pyatova / Lucas Kissling / Patrick Barendse / Jagrity Choudhury / Srajan Kapoor / Ana Alcaraz-Serna / Yehlin ...著者: Martin Pacesa / Lennart Nickel / Christian Schellhaas / Joseph Schmidt / Ekaterina Pyatova / Lucas Kissling / Patrick Barendse / Jagrity Choudhury / Srajan Kapoor / Ana Alcaraz-Serna / Yehlin Cho / Kourosh H Ghamary / Laura Vinué / Brahm J Yachnin / Andrew M Wollacott / Stephen Buckley / Adrie H Westphal / Simon Lindhoud / Sandrine Georgeon / Casper A Goverde / Georgios N Hatzopoulos / Pierre Gönczy / Yannick D Muller / Gerald Schwank / Daan C Swarts / Alex J Vecchio / Bernard L Schneider / Sergey Ovchinnikov / Bruno E Correia
要旨: Protein-protein interactions (PPIs) are at the core of all key biological processes. However, the complexity of the structural features that determine PPIs makes their design challenging. We present ...Protein-protein interactions (PPIs) are at the core of all key biological processes. However, the complexity of the structural features that determine PPIs makes their design challenging. We present BindCraft, an open-source and automated pipeline for protein binder design with experimental success rates of 10-100%. BindCraft leverages the weights of AlphaFold2 to generate binders with nanomolar affinity without the need for high-throughput screening or experimental optimization, even in the absence of known binding sites. We successfully designed binders against a diverse set of challenging targets, including cell-surface receptors, common allergens, designed proteins, and multi-domain nucleases, such as CRISPR-Cas9. We showcase the functional and therapeutic potential of designed binders by reducing IgE binding to birch allergen in patient-derived samples, modulating Cas9 gene editing activity, and reducing the cytotoxicity of a foodborne bacterial enterotoxin. Lastly, we utilize cell surface receptor-specific binders to redirect AAV capsids for targeted gene delivery. This work represents a significant advancement towards a "one design-one binder" approach in computational design, with immense potential in therapeutics, diagnostics, and biotechnology.
履歴
登録2025年4月27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7月16日-
現状2025年7月16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_53510.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_53510.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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.)
0.73 Å/pix.
x 360 pix.
= 261.36 Å		0.73 Å/pix.
x 360 pix.
= 261.36 Å		0.73 Å/pix.
x 360 pix.
= 261.36 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: 0.726 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: 0.00643
最小 - 最大-0.088948 - 0.154461
平均 (標準偏差)-0.000099866076 (±0.0030513736)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 261.36002 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: #1

ファイルemd_53510_half_map_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_53510_half_map_2.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 : Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3

全体名称: Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3
要素
  • 複合体: Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3
    • タンパク質・ペプチド: Cas9
    • タンパク質・ペプチド: SpCas9_binder3

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超分子 #1: Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3

超分子名称: Complex of apo Cas9 with computationally designed binder SpCas9_b3
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)

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分子 #1: Cas9

分子名称: Cas9 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes (化膿レンサ球菌)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDKKYSIGLD IGTNSVGWAV ITDEYKVPSK KFKVLGNTDR HSIKKNLIGA LLFDSGETAE ATRLKRTARR RYTRRKNRIC YLQEIFSNEM AKVDDSFFHR LEESFLVEED KKHERHPIFG NIVDEVAYHE KYPTIYHLRK KLVDSTDKAD LRLIYLALAH MIKFRGHFLI ...文字列:
MDKKYSIGLD IGTNSVGWAV ITDEYKVPSK KFKVLGNTDR HSIKKNLIGA LLFDSGETAE ATRLKRTARR RYTRRKNRIC YLQEIFSNEM AKVDDSFFHR LEESFLVEED KKHERHPIFG NIVDEVAYHE KYPTIYHLRK KLVDSTDKAD LRLIYLALAH MIKFRGHFLI EGDLNPDNSD VDKLFIQLVQ TYNQLFEENP INASGVDAKA ILSARLSKSR RLENLIAQLP GEKKNGLFGN LIALSLGLTP NFKSNFDLAE DAKLQLSKDT YDDDLDNLLA QIGDQYADLF LAAKNLSDAI LLSDILRVNT EITKAPLSAS MIKRYDEHHQ DLTLLKALVR QQLPEKYKEI FFDQSKNGYA GYIDGGASQE EFYKFIKPIL EKMDGTEELL VKLNREDLLR KQRTFDNGSI PHQIHLGELH AILRRQEDFY PFLKDNREKI EKILTFRIPY YVGPLARGNS RFAWMTRKSE ETITPWNFEE VVDKGASAQS FIERMTNFDK NLPNEKVLPK HSLLYEYFTV YNELTKVKYV TEGMRKPAFL SGEQKKAIVD LLFKTNRKVT VKQLKEDYFK KIECFDSVEI SGVEDRFNAS LGTYHDLLKI IKDKDFLDNE ENEDILEDIV LTLTLFEDRE MIEERLKTYA HLFDDKVMKQ LKRRRYTGWG RLSRKLINGI RDKQSGKTIL DFLKSDGFAN RNFMQLIHDD SLTFKEDIQK AQVSGQGDSL HEHIANLAGS PAIKKGILQT VKVVDELVKV MGRHKPENIV IEMARENQTT QKGQKNSRER MKRIEEGIKE LGSQILKEHP VENTQLQNEK LYLYYLQNGR DMYVDQELDI NRLSDYDVDH IVPQSFLKDD SIDNKVLTRS DKNRGKSDNV PSEEVVKKMK NYWRQLLNAK LITQRKFDNL TKAERGGLSE LDKAGFIKRQ LVETRQITKH VAQILDSRMN TKYDENDKLI REVKVITLKS KLVSDFRKDF QFYKVREINN YHHAHDAYLN AVVGTALIKK YPKLESEFVY GDYKVYDVRK MIAKSEQEIG KATAKYFFYS NIMNFFKTEI TLANGEIRKR PLIETNGETG EIVWDKGRDF ATVRKVLSMP QVNIVKKTEV QTGGFSKESI LPKRNSDKLI ARKKDWDPKK YGGFDSPTVA YSVLVVAKVE KGKSKKLKSV KELLGITIME RSSFEKNPID FLEAKGYKEV KKDLIIKLPK YSLFELENGR KRMLASAGEL QKGNELALPS KYVNFLYLAS HYEKLKGSPE DNEQKQLFVE QHKHYLDEII EQISEFSKRV ILADANLDKV LSAYNKHRDK PIREQAENII HLFTLTNLGA PAAFKYFDTT IDRKRYTSTK EVLDATLIHQ SITGLYETRI DLSQLGGD

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分子 #2: SpCas9_binder3

分子名称: SpCas9_binder3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSEEEKKEIL YFIMEKLFDL DFNFKWPRNS PEEYTKAIEE FKAEVAKIVL ETKEKFPEIS PEELVELLEE AVYRVHRITH HWASYYVARE VIYELKKLKE KGWKAIEEYT ESIISKVGSH HHHHH

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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

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 平均電子線量: 50.0 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 / 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
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 再構成使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 66503
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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