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- EMDB-54948: Type I-F_HNH variant Cascade target-free RNP, HNH domain in outwa... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-54948
タイトルType I-F_HNH variant Cascade target-free RNP, HNH domain in outwards position
マップデータ
試料
  • 複合体: Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA
    • タンパク質・ペプチド: Cas6f
    • タンパク質・ペプチド: Cas8f fusion with HNH
  • タンパク質・ペプチド: Cas5f
  • タンパク質・ペプチド: Cas7f
  • RNA: crRNA
キーワードCRISPR-Cas Type I-F HNH nuclease / RNA BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / endonuclease activity / nucleic acid binding / zinc ion binding
類似検索 - 分子機能
HNH endonuclease / HNH endonuclease / CRISPR-associated protein Csy1 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy1) / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csy4) / CRISPR-associated protein Csy2 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy2) / HNH nucleases ...HNH endonuclease / HNH endonuclease / CRISPR-associated protein Csy1 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy1) / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST / CRISPR-associated endoribonuclease Cas6/Csy4, subtype I-F/YPEST superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csy4) / CRISPR-associated protein Csy2 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy2) / HNH nucleases / CRISPR-associated protein Csy3 / CRISPR-associated protein (Cas_Csy3) / HNH nuclease
類似検索 - ドメイン・相同性
Cas5f / Cas6f / Cas7f / Cas8f fusion with HNH
類似検索 - 構成要素
生物種Selenomonas sp. (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: 3.03 Å
データ登録者Fuglsang A / Montoya G
資金援助 デンマーク, 1件
OrganizationGrant number国
Novo Nordisk FoundationNNF14CC0001 デンマーク
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2026
タイトル: Conformational dynamics of CRISPR-Cas type I-F-HNH inform nickase engineering in a cascade scaffold.
著者: Anders Fuglsang / Sweta Suman Rout / Eliska Bartl Koutna / Nicholas Sofos / Alejandro Redondo Gallego / Guillermo Montoya /
要旨: The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous ...The type I-FHNH CRISPR-Cas system is a non-canonical Class 1 effector complex distinguished by the replacement of the Cas3 recruitment domain with a catalytic HNH domain in Cas8, enabling autonomous DNA cleavage without accessory nucleases. Using cryo-EM, we determined high-resolution structures of the effector complex in three catalytic states-precatalytic, NTS-cleaved, and post-catalytic-revealing a dynamic trajectory of the HNH domain through inward, middle, and outward conformations. Biochemical assays demonstrated that the complex cleaves the nontarget strand (NTS) prior to the target strand (TS), consistent with a sequential cleavage mechanism similar to Cas12 effectors but notably lacking trans-cleavage activity on single-stranded DNA. Structural comparisons confirmed a minimal PAM requirement (5'-CN) and a constrained HNH catalytic site poised for precise strand scission. We engineered a ΔLinker variant of Cas8 that repositions the HNH domain, selectively abolishing TS cleavage and converting the system into a programmable NTS-specific nickase. Importantly, we validated the functionality of both wild-type and mutant complexes in human cells. While the wild-type system induced indels and base substitutions, the ΔLinker variant triggered targeted single-strand nicks without double-stranded breaks. Together, our work establishes type I-FHNH as a compact and precise genome editing platform with in vivo efficacy.
履歴
登録2025年8月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年2月18日-
マップ公開2026年2月18日-
更新2026年2月18日-
現状2026年2月18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_54948.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_54948.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 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 420 pix.
= 304.5 Å		0.73 Å/pix.
x 420 pix.
= 304.5 Å		0.73 Å/pix.
x 420 pix.
= 304.5 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: 0.725 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-0.01382391 - 2.1298163
平均 (標準偏差)0.0017355995 (±0.028944518)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 304.5 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: #2

ファイルemd_54948_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: #1

ファイルemd_54948_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 : Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA

全体名称: Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA
要素
  • 複合体: Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA
    • タンパク質・ペプチド: Cas6f
    • タンパク質・ペプチド: Cas8f fusion with HNH
  • タンパク質・ペプチド: Cas5f
  • タンパク質・ペプチド: Cas7f
  • RNA: crRNA

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超分子 #1: Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA

超分子名称: Type I-F_HNH effector complex bound to dsDNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #3, #1
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 350 KDa

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分子 #1: Cas8f fusion with HNH

分子名称: Cas8f fusion with HNH / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 39.208547 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: LRNKILAAIS QKIPEEQKIN KYIEGLFQSI DKNHLATHVA KFTETNSPGN IGAYDILSSD MNCGYLDTAN AGWKEPDIVT NDAKYKRPQ GFVAMEMSDG RTVMEHLQED SAELRHEMEE LTDKYDEIRD GILNMPSMQP YRTNQFIKQV FFPVGGSYHL L SILPSTVL ...文字列:
LRNKILAAIS QKIPEEQKIN KYIEGLFQSI DKNHLATHVA KFTETNSPGN IGAYDILSSD MNCGYLDTAN AGWKEPDIVT NDAKYKRPQ GFVAMEMSDG RTVMEHLQED SAELRHEMEE LTDKYDEIRD GILNMPSMQP YRTNQFIKQV FFPVGGSYHL L SILPSTVL NYEVSDRLYR SKIPKIRLRL LSSNAASTTG SRLVSKNKWP LVFQALPPKF LEKNLAKALD KEYLLPDINI DE LEGVDNG CLIDEALLPL IIDEGKRKGE GNYRPRHLRD ERKEETVQAF LDKYGYCNIP VGYEVHHIVP LSQGGADSIK NMI MLSIEH HERVTEAHAS YFKWRNT

UniProtKB: Cas8f fusion with HNH

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分子 #2: Cas5f

分子名称: Cas5f / 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: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 28.703135 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MMKGYILLEK VNIENANAFN NIIVGIPAIT SFLGFARALE RKLNAKEIAI RINGVGLEFH EYELKGYKNK RGQYVTSCPL PGSIPGQNE KKLDAHIMNQ AYIDLNMSFL LEVEGPHVDM STCKSIKSTM ETLRIAGGII RNYKKIRLID TLADIPYGYF L TLRQDNLN ...文字列:
MMKGYILLEK VNIENANAFN NIIVGIPAIT SFLGFARALE RKLNAKEIAI RINGVGLEFH EYELKGYKNK RGQYVTSCPL PGSIPGQNE KKLDAHIMNQ AYIDLNMSFL LEVEGPHVDM STCKSIKSTM ETLRIAGGII RNYKKIRLID TLADIPYGYF L TLRQDNLN DAAGDDMLDK MIHALQQEDT LVPIAVGFKA LSEVGHVEGQ RDPEKDHCFV ESIFSLGGFE CSKILEDINS CL WRYKTEE GLYLCTII

UniProtKB: Cas5f

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分子 #3: Cas6f

分子名称: Cas6f / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 20.735873 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MFSQILIIKP GTGISPNIII SEDIFPVLHS LFVEHDKKFG ITFPAYSFDK KGHLGNIIEV LSEDKEALAS LCLEEHLAEV TDYVKVKKE ITFTDDYVLF KRIREENQYE TTARRMRKRG HTELGRPLEM HIKKKNQQIF CHAYIKVKSA STGQSYNIFL A PTDIKHGS FSAYGLLRGD THA

UniProtKB: Cas6f

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分子 #4: Cas7f

分子名称: Cas7f / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 38.700172 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MAANKKATNV TLKSRPENLS FARCLNTTEA KFWQTDFLKR HTFKLPLLIT DKAVLASKGH EMPPDKLEKE IMDPNPQKSQ SCTLSTECD TLRIDFGIKV LPVKESMYSC SDYNYRTAIY QKIDEYIAED GFLTLAKRYV NNIANARFLW RNRKGAEIIE T IVTIEDKE ...文字列:
MAANKKATNV TLKSRPENLS FARCLNTTEA KFWQTDFLKR HTFKLPLLIT DKAVLASKGH EMPPDKLEKE IMDPNPQKSQ SCTLSTECD TLRIDFGIKV LPVKESMYSC SDYNYRTAIY QKIDEYIAED GFLTLAKRYV NNIANARFLW RNRKGAEIIE T IVTIEDKE YPSFNSKSFN LDTFVEDNAT INEIAQQIAD TFAGKREYLN IYVTCFVKIG CAMEVYPSQE MTFDDDDKGK KL FKFEGSA GMHSQKINNA LRTIDTWYPD YTTYEFPIPV ENYGAARSIG IPFRPDTKSF YKLIDRMILK NEDLPIEDKH YVM AILIRG GMFSKKQEK

UniProtKB: Cas7f

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分子 #5: crRNA

分子名称: crRNA / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Selenomonas sp. (バクテリア)
分子量理論値: 19.440611 KDa
配列文字列:
UUUAGAAGGA GAAGUCAUUU AAUAAGGCCA CUGUUAAAAA GUGUACCGCC GGAUAGGCGG

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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 / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K

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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)
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）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 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: 3.03 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 24776
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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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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