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- EMDB-62410: Cryo-EM structure of ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (C... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62410
タイトルCryo-EM structure of ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)
マップデータ
試料
  • 複合体: ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)
    • タンパク質・ペプチド: C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein
    • RNA: sgRNA
    • DNA: Target DNA strand
    • DNA: Non-target DNA strand
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードCRISPR / Cas12b / gene-editing / RNA BINDING PROTEIN/RNA/DNA / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性: / : / C2c1 CRISPR-Cas endonuclease, RuvC-like domain / C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (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: 2.55 Å
データ登録者Li Y / Li J / Pei X / Gan J / Lin J
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32130063 中国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Catalytic-state structure of Candidatus Hydrogenedentes Cas12b revealed by cryo-EM studies.
著者: Ye Li / Jian Li / Xiaotong Pei / Jingjing Wei / Jianhua Gan / Jinzhong Lin /
要旨: The CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein) systems are adaptive immune mechanisms that play critical roles in defending archaea and ...The CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein) systems are adaptive immune mechanisms that play critical roles in defending archaea and bacteria against invading entities. These systems can be divided into two classes, with class 2 comprising three types (II, V, and VI). Because of their ability to cleave double-stranded DNA, many class 2 CRISPR-Cas proteins have been harnessed as genome editing tools. Unlike the well-studied type II Cas9 proteins, the structural studies of the type V-B Cas12b proteins are limited, hindering their engineering and broader application. Here, we report four complex structures of ChCas12b, which reveal many unique structural features. The folding of the single guide RNA (sgRNA) of ChCas12b is distinct from that of AacCas12b and BthCas12b. Notably, many of these unique features are involved in ChCas12b-sgRNA interaction, suggesting that they are co-evolved. While ChCas12b shares a conserved two-cation-assisted catalytic mechanism with its homologs, it recognizes a longer guide:target heteroduplex, potentially offering higher fidelity in DNA editing. Altogether, our studies suggested that Cas12b family proteins exhibit significant diversity in their folding, sgRNA and target DNA binding. In the future, it is worth characterizing more representative proteins to identify CRISPR-Cas proteins with higher gene editing ability and fidelity.
履歴
登録2024年11月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月2日-
マップ公開2025年7月2日-
更新2025年7月2日-
現状2025年7月2日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_62410.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_62410.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 263.68 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 263.68 Å		0.82 Å/pix.
x 320 pix.
= 263.68 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: 0.824 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: 0.08
最小 - 最大-0.443373 - 0.9041025
平均 (標準偏差)0.00003207886 (±0.021505635)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 263.68 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_62410_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_62410_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_62410_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 : ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)

全体名称: ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)
要素
  • 複合体: ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)
    • タンパク質・ペプチド: C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein
    • RNA: sgRNA
    • DNA: Target DNA strand
    • DNA: Non-target DNA strand
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)

超分子名称: ChCas12b-sgRNA-target DNA ternary complex (Complex-A)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (バクテリア)

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分子 #1: C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein

分子名称: C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein
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: Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (バクテリア)
分子量理論値: 167.419828 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: PADDLSTQRA YTLRLQGTDP EDQSWRDALW MTHEAVNAGG RAFGDWLLTL RGGIAHELAD TPVKGKKDIT DELRKKRRIL LALSWLSVE SRRGAPDKFI VAGGEEPAGS RNEKVLQALK EILKRRGLSA EESESWMSDC RASLSAAIRD DAVWVNRSAA F DDAQVRIG ...文字列:
PADDLSTQRA YTLRLQGTDP EDQSWRDALW MTHEAVNAGG RAFGDWLLTL RGGIAHELAD TPVKGKKDIT DELRKKRRIL LALSWLSVE SRRGAPDKFI VAGGEEPAGS RNEKVLQALK EILKRRGLSA EESESWMSDC RASLSAAIRD DAVWVNRSAA F DDAQVRIG ASLTREDIWD MLDPFFGSRE AYLTPAKKKK EDEDSSEGTG EEKAKDLVQK AGQWLSSRFG TGKGANFDAM AE VYSKISE WAGTAQEGVS GKEGIKNLAD ALAAFSPVSQ NLEGVLKLIS GPGYKSATRN LLGELDSLPV VSRDHLSALH EKA AEDTVK CKESTGTKGR RPYADAILND VEKRCGFTYL TDSDNRSVSI LDTSEFPSDY KWGTARHSEF AVILDHAARR ISVA HSWIK LAEAERDRCE EDAAKVYDLP DKVKEWLDTF CSNRSDISGA QGEGYRIRRK AIEGWKEVVA SWGRSSCITA EDRVA AARA LQDDPEIDKF GAIQLFEILA QDEALCVWHK DGDVAKSPDA QMLIDYVLAS DAESKKRRFK VPAYRHPDAL LHPIFC DFG NSRWDITYDI HGARGKKKAK RGSKKEEAMP RGVAMKLWTG SDVLSVSLRW QSKKLAADLA LDQEAEEVTD TAAVSRA DR LGRAAAGIDR GAGVTIAGLF EEAHWNGRLQ APRQQLEAIA AVRDNQKLSS EERERRIAFM KDRIRWLVTF SAKLRPQG P WHSYAPTQGL QSDPKYWPHS EINKKRKGQA KLILSRLPGL RILSVDLGHR FAAACAVWET MSSEAIQEAC RLANHQLPA PADLYLHLKR TVQKNLIDGE KTVEESTVYR RIGADRLPDG TAHPAPWARL DRQFLIKLQG EEKVREASNE EVWQVHLMES ALGLSFPLI DRLVYAGWGG TEKQAARLEA LREKGWKPTG TPADQDEEGG GYKPSLAVDE LMFSAVRTLR LALKYHGDRA R IAFALTAD YKPMPGDTRY YFSEAKDRSS GADAAEREAK HKDYLLDMLL LWHDLAFSRK WRDEEAKELW NLHIAALPGY QA PAAPIQE EAGQGRKKAR EEARAKMTPA AEALLADGTL REKLHGLWKE RWEKDDAQWK KHLRWMKDGI LPRGGRAATP SIR YVGGLS LTRLATLTEF RRKVQVGFYT RLFPSGEKRE IKEAFGQTAL DALERLREQR VKQLASRIAE AALGAGRVSR TALK QDPKR PEARVDAACH AVIIENLEHY RPEETRTRRE NRGLMNWASS KVKKYLSEAC QLHGLFLREV PAGYTSRQDS RTGAP GMRC QDVTVKTFLN SPFWQKQCVQ AQKNKSTARD RFLCALKEAV AQGGMEEEKK MGPIRVPVPG GEVFVSADAA SPAAKG LQA DLNAAANIGL RALLDPDWPG KWWYVPCDRK TAYPAKEKVE GSAAVDVKQA LPFVLPEEKE NKGKTKGGKK GKGEVMN LW RDVSAEPLMT GQWLDYTAYR KEVENRVIQV LTAQLKARNP LRFGNLGDEE EIPY

UniProtKB: C2c1 CRISPR-Cas endonuclease RuvC-like domain-containing protein

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分子 #2: sgRNA

分子名称: sgRNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (バクテリア)
分子量理論値: 37.052035 KDa
配列文字列:
GCUUCUACAG GAGGCGAAAA GACUGCGGAA CGUGUCUUCC CCUUCAAUGG GCGUGGCACC GCAGCGUUGU UCAGUCCUGA UCAACGGAC ACGGAUAUGU UGAAGAACAC CAUGAC

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分子 #3: Target DNA strand

分子名称: Target DNA strand / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (バクテリア)
分子量理論値: 10.080495 KDa
配列文字列:
(DG)(DT)(DC)(DA)(DT)(DG)(DG)(DT)(DG)(DT) (DT)(DC)(DT)(DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DA)(DT) (DA)(DT)(DC)(DC)(DC)(DA)(DA)(DC)(DG) (DC)(DA)(DT)(DG)

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分子 #4: Non-target DNA strand

分子名称: Non-target DNA strand / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Candidatus Hydrogenedentes bacterium ADurb.Bin170 (バクテリア)
分子量理論値: 2.746809 KDa
配列文字列:
(DC)(DA)(DT)(DG)(DC)(DG)(DT)(DT)(DG)

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 8 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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: 7.4
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: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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: NONE
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 90409
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
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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