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- EMDB-55572: Cryo-EM structure of ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-55572
タイトルCryo-EM structure of ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex
マップデータ
試料
  • 複合体: ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex
    • タンパク質・ペプチド: ISCro4 transposase
    • RNA: Target-binding loop (TBL) RNA
    • RNA: Donor-binding loop (DBL) RNA
    • DNA: target DNA (tRNA) top strand
    • DNA: target DNA (tDNA) bottom strand
    • DNA: donor DNA (dDNA) top strand
    • DNA: donor DNA (dDNA) bottom strand
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードNucleic acid interaction / RNA binding / DNA binding / tetramer / recombination / recombinase
機能・相同性Transposase, IS111A/IS1328/IS1533, N-terminal / : / Transposase / Transposase, IS116/IS110/IS902 / Transposase IS116/IS110/IS902 family / transposase activity / DNA transposition / DNA binding / ISCro4 transposase
機能・相同性情報
生物種Citrobacter rodentium ICC168 (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: 2.81 Å
データ登録者Fernandez Carrera J / Pelea O / Gerecke SE / Chanez C / Jinek M
資金援助European Union, スイス, 2件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)820152European Union
Swiss National Science Foundation320030-228089 スイス
引用ジャーナル: Science / 年: 2026
タイトル: Programmable genome editing in human cells using RNA-guided bridge recombinases.
著者: Oana Pelea / András Tálas / Javier Fernández Carrera / Nicolas Mathis / Lilly van de Venn / Charles D Yeh / Péter I Kulcsár / Kim F Marquart / Yanik Weber / Saskia E Gerecke / Isabelle F ...著者: Oana Pelea / András Tálas / Javier Fernández Carrera / Nicolas Mathis / Lilly van de Venn / Charles D Yeh / Péter I Kulcsár / Kim F Marquart / Yanik Weber / Saskia E Gerecke / Isabelle F Harvey-Seutcheu / Dominic Mailänder / Moritz M Pfleiderer / Christelle Chanez / Jacob E Corn / Gerald Schwank / Martin Jinek /
要旨: Site-specific insertion of gene-sized DNA fragments remains an unmet need in the field of genome editing. IS110-family serine recombinases have recently been shown to mediate programmable DNA ...Site-specific insertion of gene-sized DNA fragments remains an unmet need in the field of genome editing. IS110-family serine recombinases have recently been shown to mediate programmable DNA recombination in bacteria by using a bispecific RNA guide (bridge RNA) that simultaneously recognizes target and donor sites. In this work, we have shown that the bridge recombinase ISCro4 is highly active in human cells and provided structural insights into its enhanced activity. Using plasmid- or all-RNA-based delivery, ISCro4 supports programmable multikilobase excisions and inversions and facilitates donor DNA insertion at genomic sites with efficiencies that exceed 6%. Last, we assessed ISCro4 specificity and off-target activity. These results establish a framework for the development of bridge recombinases as next-generation tools for editing modalities that are beyond the capabilities of current technologies.
履歴
登録2025年11月4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3月25日-
現状2026年3月25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_55572.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_55572.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 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.)
0.65 Å/pix.
x 400 pix.
= 260. Å		0.65 Å/pix.
x 400 pix.
= 260. Å		0.65 Å/pix.
x 400 pix.
= 260. 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: 0.65 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: 0.0349
最小 - 最大-0.052142285 - 0.15215085
平均 (標準偏差)0.00019010143 (±0.0044270772)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 260.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_55572_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: Sharpened map

ファイルemd_55572_additional_1.map
注釈Sharpened 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 B

ファイルemd_55572_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_55572_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 : ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex

全体名称: ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex
要素
  • 複合体: ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex
    • タンパク質・ペプチド: ISCro4 transposase
    • RNA: Target-binding loop (TBL) RNA
    • RNA: Donor-binding loop (DBL) RNA
    • DNA: target DNA (tRNA) top strand
    • DNA: target DNA (tDNA) bottom strand
    • DNA: donor DNA (dDNA) top strand
    • DNA: donor DNA (dDNA) bottom strand
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex

超分子名称: ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7
詳細: ISCro4 tetramer in complex with in vitro transcribed TBL and DBL RNAs and chemically synthesized tDNA and dDNA
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 263.886 KDa

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分子 #1: ISCro4 transposase

分子名称: ISCro4 transposase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: A TEV protease cleavage site was added at the N-terminus (cleaved off) and a 6xHis tag was added at the C-terminus.
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 38.131738 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SNAMEQELHF IGIDVSKAKL DVDVLRPDGR HRSKKFANTP KGHDELLRWL SGHRVAPAHI CMEATSTYME DVAAHLSDAG YTVSVINPA LGKAFAQSEG LRSKTDAVDA RMLAEFCRQK RPPAWEAPHP VERALRALVL RHQSLTDMHT QELNRLETAR E VQRPSIDA ...文字列:
SNAMEQELHF IGIDVSKAKL DVDVLRPDGR HRSKKFANTP KGHDELLRWL SGHRVAPAHI CMEATSTYME DVAAHLSDAG YTVSVINPA LGKAFAQSEG LRSKTDAVDA RMLAEFCRQK RPPAWEAPHP VERALRALVL RHQSLTDMHT QELNRLETAR E VQRPSIDA HLLWLHAELK RIEKQIKDLT DDDPDMKHRR KLLESIPGIG EKTSAVLLAY TGLKERFTHA RQFAAFAGLT PR RYESGSS VNRASRMSKA GHASLRRALY MPAMVAVSKT EWGRAFRDRL AGNGKKGKVI IGAMMRKLAQ VAYGVLKSGV PFD ASRHNP VAASSGSLEH HHHHH

UniProtKB: ISCro4 transposase

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分子 #2: Target-binding loop (TBL) RNA

分子名称: Target-binding loop (TBL) RNA / タイプ: rna / ID: 2
詳細: GGG added the 5'-end and UUUU appended at the 3'-end to facilitate in vitro transcription
コピー数: 1
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 35.682082 KDa
配列文字列:
GGGAGUGCAG GGAGAACCGG CCAGUUCUCU CUGCCAUGCG GUCCGCAUGC CGUAUCAGGC CUCAGGCUAA UAACCUGUGA CGUAGAUUU AUGCAGCGGA CCGCCGUUUU UU

GENBANK: GENBANK: FN543502.1

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分子 #3: Donor-binding loop (DBL) RNA

分子名称: Donor-binding loop (DBL) RNA / タイプ: rna / ID: 3
詳細: GGG added the 5'-end and UUUUUU appended at the 3'-end to facilitate in vitro transcription
コピー数: 1
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 25.278945 KDa
配列文字列:
GGGCAAGUGA CAAACCGGAC AGUAUCAUGG ACCGGUUUUC CCGGUAAUCC GCAUUCACAA GGCUGGUCUC ACUUUUUUU

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分子 #4: target DNA (tRNA) top strand

分子名称: target DNA (tRNA) top strand / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 11.616454 KDa
配列文字列:
(DG)(DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT)(DA)(DA)(DT) (DA)(DC)(DC)(DC)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC)(DA) (DG)(DG)(DC)(DC)(DT)(DA)(DC)(DG)(DT) (DC)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG)

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分子 #5: target DNA (tDNA) bottom strand

分子名称: target DNA (tDNA) bottom strand / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 11.776551 KDa
配列文字列:
(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DG)(DT)(DG)(DA) (DC)(DG)(DT)(DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DA)(DT)(DA)(DA)(DG)(DG)(DG)(DT)(DA) (DT)(DT)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DC)

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分子 #6: donor DNA (dDNA) top strand

分子名称: donor DNA (dDNA) top strand / タイプ: dna / ID: 6 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 13.562724 KDa
配列文字列:
(DT)(DG)(DC)(DA)(DG)(DG)(DC)(DG)(DA)(DT) (DA)(DA)(DC)(DA)(DG)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT) (DT)(DG)(DT)(DA)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC) (DC)(DC)(DT)(DT)(DC)(DA)(DG)(DT)(DG)(DC) (DA) (DG)(DA)(DG)(DA)

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分子 #7: donor DNA (dDNA) bottom strand

分子名称: donor DNA (dDNA) bottom strand / タイプ: dna / ID: 7 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Citrobacter rodentium ICC168 (バクテリア)
分子量理論値: 13.531716 KDa
配列文字列:
(DT)(DC)(DT)(DC)(DT)(DG)(DC)(DA)(DC)(DT) (DG)(DA)(DA)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT)(DA)(DA) (DT)(DA)(DC)(DA)(DA)(DG)(DA)(DT)(DA) (DC)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC)(DG)(DC) (DC) (DT)(DG)(DC)(DA)

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分子 #8: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 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

濃度1.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMTris-HCltris(hydroxymethyl)aminomethane
500.0 mMNaClSodium Chloride
5.0 mMMgCl2Magnesium Chloride

詳細: Buffer pH = 8.0
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 10 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER / 前処理 - 気圧: 0.039 kPa / 詳細: 15 mA current
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force:0 Blot time: 3.5 s.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 66.802 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 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補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

8wt6

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.81 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7) / 使用した粒子像数: 268987
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
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
PDB IDChain

8wt6

chain_id: A, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-9t56:
Cryo-EM structure of ISCro4-DBL-TBL-tDNA-dDNA synaptic complex

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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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