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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-57738
タイトルConsensus cryo-EM volume of the PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs
マップデータConsensus map
試料
  • 複合体: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs
キーワードTransposase / DNA-binding / RNA-binding / CRISPR-Cas / CRISPR-associated transposon / DNA BINDING PROTEIN
生物種Pseudoalteromonas sp. S983 (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: 2.8 Å
データ登録者Finocchio G / Oberli S / Schmitz M / 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: bioRxiv / 年: 2026
タイトル: Structural basis of RNA-guided DNA integration by type I CRISPR-associated transposases.
著者: Giada Finocchio / Seraina Oberli / George Lampe / Michael Schmitz / Samuel H Sternberg / Martin Jinek /
要旨: CRISPR-associated transposases (CASTs) achieve site-specific DNA integration by coupling the RNA-guided targeting action of a nuclease-deficient CRISPR-Cas system with the assembly of a Tn7-like ...CRISPR-associated transposases (CASTs) achieve site-specific DNA integration by coupling the RNA-guided targeting action of a nuclease-deficient CRISPR-Cas system with the assembly of a Tn7-like transpososome complex. Understanding the detailed mechanisms of this elaborate process is paramount to engineering CAST systems into programmable genetic tools. The type I-F CAST (CAST) displays the highest activity in mammalian cells to date and has been the subject of extensive directed evolution, but efforts to rationally engineer further improvements have been hampered by critical gaps in our understanding of transpososome assembly and activation. Here we use cryo-EM structural analysis, validated by DNA transposition assays, to visualize the CAST system in a series of functional states that define the stepwise mechanism of RNA-guided DNA integration. The structure of a target DNA-bound Cascade-TniQ-TnsC complex reveals that conformational changes induced by R-loop formation are coupled to target DNA stabilization and TnsC heptamerization, which in turn recruits the TnsAB transposase via conserved interactions with its C-terminal tail. Finally, the structure of the 1.2 MDa CAST transpososome holocomplex reveals specific TnsC-TnsB and TnsB-target DNA interactions that drive allosteric remodelling of the TnsB catalytic site to activate donor DNA integration. Together, these findings establish a unified structural and mechanistic blueprint for RNA-guided DNA integration and lay the foundation for engineering next-generation DNA insertion systems for genome editing applications.
履歴
登録2026年4月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年6月17日-
マップ公開2026年6月17日-
更新2026年6月17日-
現状2026年6月17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_57738.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_57738.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Consensus map
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 600 pix.
= 390. Å		0.65 Å/pix.
x 600 pix.
= 390. Å		0.65 Å/pix.
x 600 pix.
= 390. 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: 0.0406
最小 - 最大-0.1265755 - 0.36445758
平均 (標準偏差)0.0007691638 (±0.010720434)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 390.0 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_57738_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_57738_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 : PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs

全体名称: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs
要素
  • 複合体: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs

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超分子 #1: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs

超分子名称: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to TnsB-hook motifs
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#9
詳細: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to seven C-terminal PseTnsB-hooks. The CRISPR RNA (crRNA) is base-paired with a double-stranded DNA target. The hook comprises residues 605-613 of TnsB (843- ...詳細: PseCascade-TniQ-TnsC complex bound to seven C-terminal PseTnsB-hooks. The CRISPR RNA (crRNA) is base-paired with a double-stranded DNA target. The hook comprises residues 605-613 of TnsB (843-851 of the TnsA-TnsB fusion).
由来(天然)生物種: Pseudoalteromonas sp. S983 (バクテリア)
分子量理論値: 740 KDa

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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2.6 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H17KN2O4SHEPES potassium salt
10.0 mMMgCl2magnesium chloride
300.0 mMKClpotassium chloride
1.0 mMC4H10O2S2dithiothreitol
0.025 %C58H114O26polysorbate 20 (Tween 20)
1.0 mMC10H14N5Na2O13P3adenosin-5'-triphosphate disodium salt
10.0 mMC12H22O11maltose
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.039 kPa
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細The sample was prepared by co-precipitation, using His-MBP-tagged TnsAB bound to a double-stranded right-end substrate as bait to capture Cascade-TniQ and TnsC.

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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) / 検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 11374 / 平均露光時間: 1.25 sec. / 平均電子線量: 60.95 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 329059
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
ソフトウェア - 詳細: Patch CTF Estimation was used for CTF correction
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: AlphaFold 3 models of the individual chains were rigid-body fitted into the cryo-EM density map.
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 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)
ソフトウェア - 詳細: Non-Uniform Refinement was used fo final reconstruction
使用した粒子像数: 138834
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
ソフトウェア - 詳細: Ab-Initio Reconstruction was used for initial angular assignment
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
ソフトウェア - 詳細: Non-Uniform Refinement was used fo final angular assignment
最終 3次元分類クラス数: 2 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7)
ソフトウェア - 詳細: Ab-Initio Reconstruction was used for final classification
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
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 72.7
当てはまり具合の基準: Real-space map-model correlation and geometry restraints

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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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