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- PDB-5f9r: Crystal structure of catalytically-active Streptococcus pyogenes ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5f9r
タイトルCrystal structure of catalytically-active Streptococcus pyogenes CRISPR-Cas9 in complex with single-guided RNA and double-stranded DNA primed for target DNA cleavage
要素
  • CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
  • DNA (30-MER)
  • DNA (5'-D(P*AP*TP*GP*AP*GP*AP*CP*GP*CP*TP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*CP*AP*C)-3')
  • RNA (116-MER)
キーワードHYDROLASE/DNA/RNA / CRISPR / Cas9 / R-loop / genome engineering / HYDROLASE-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. ...CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus pyogenes serotype M1 (化膿レンサ球菌)
Streptococcus pyogenes MGAS8232 (化膿レンサ球菌)
Lambdapapillomavirus 1 (パピローマウイルス)
手法X線回折 / シンクロトロン / 多波長異常分散 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Jiang, F. / Doudna, J.A.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2016
タイトル: Structures of a CRISPR-Cas9 R-loop complex primed for DNA cleavage.
著者: Fuguo Jiang / David W Taylor / Janice S Chen / Jack E Kornfeld / Kaihong Zhou / Aubri J Thompson / Eva Nogales / Jennifer A Doudna /
要旨: Bacterial adaptive immunity and genome engineering involving the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-associated (Cas) protein Cas9 begin with RNA-guided DNA unwinding ...Bacterial adaptive immunity and genome engineering involving the CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-associated (Cas) protein Cas9 begin with RNA-guided DNA unwinding to form an RNA-DNA hybrid and a displaced DNA strand inside the protein. The role of this R-loop structure in positioning each DNA strand for cleavage by the two Cas9 nuclease domains is unknown. We determine molecular structures of the catalytically active Streptococcus pyogenes Cas9 R-loop that show the displaced DNA strand located near the RuvC nuclease domain active site. These protein-DNA interactions, in turn, position the HNH nuclease domain adjacent to the target DNA strand cleavage site in a conformation essential for concerted DNA cutting. Cas9 bends the DNA helix by 30°, providing the structural distortion needed for R-loop formation.
履歴
登録2015年12月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02016年1月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12016年2月17日Group: Database references
改定 1.22016年3月9日Group: Database references
改定 1.32017年9月27日Group: Author supporting evidence / Database references / Derived calculations
カテゴリ: citation / pdbx_audit_support / pdbx_struct_oper_list
Item: _citation.journal_id_CSD / _pdbx_audit_support.funding_organization / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation
改定 1.42019年11月20日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.52024年3月6日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
B: CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
A: RNA (116-MER)
C: DNA (30-MER)
D: DNA (5'-D(P*AP*TP*GP*AP*GP*AP*CP*GP*CP*TP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*CP*AP*C)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)215,7297
ポリマ－215,4404
非ポリマー2883
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area22860 Å2
ΔGint-172 kcal/mol
Surface area81390 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)147.940, 230.100, 417.650
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number22
Space group name H-MF222

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要素

#1: タンパク質 CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1 / SpyCas9


分子量: 158699.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptococcus pyogenes serotype M1 (化膿レンサ球菌)
遺伝子: cas9, csn1, SPy_1046 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q99ZW2, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#2: RNA鎖 RNA (116-MER)


分子量: 38292.645 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
詳細: RNA was prepared by in vitro transcription with T7 RNA polymerase
由来: (合成) Streptococcus pyogenes MGAS8232 (化膿レンサ球菌)
#3: DNA鎖 DNA (30-MER)


分子量: 9085.841 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Lambdapapillomavirus 1 (パピローマウイルス)
#4: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*TP*GP*AP*GP*AP*CP*GP*CP*TP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*CP*AP*C)-3')


分子量: 9362.040 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Lambdapapillomavirus 1 (パピローマウイルス)
#5: 化合物 ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: SO4

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 4.2 Å3/Da / 溶媒含有率: 70.75 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 8
詳細: 1.8 M ammonium sulfate, 100 mM Tris-HCl pH8.0 and 10 mM EDTA

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: ALS / ビームライン: 8.3.1 / 波長: 1.116,0.98,0.957
検出器タイプ: ADSC QUANTUM 315r / 検出器: CCD / 日付: 2015年8月25日
放射プロトコル: MAD / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長
ID波長 (Å)相対比
11.1161
20.981
30.9571
反射解像度: 3.4→119 Å / Num. obs: 48447 / % possible obs: 99 % / 冗長度: 3.8 % / Rsym value: 0.056 / Net I/σ(I): 6.7
反射 シェル解像度: 3.4→3.6 Å / 冗長度: 3.6 % / Rmerge(I) obs: 0.52 / Mean I/σ(I) obs: 1.9 / % possible all: 99.7

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.9_1692精密化
iMOSFLMデータ削減
SCALAデータスケーリング
PHENIX位相決定
精密化構造決定の手法: 多波長異常分散 / 解像度: 3.4→69.725 Å / SU ML: 0.53 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 33.89 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2986 2401 4.96 %
Rwork0.2369 --
obs0.2399 48395 98.75 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3.4→69.725 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数10146 3491 15 0 13652
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0114243
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.48120153
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d15.3355469
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0682432
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0082010
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3.4-3.46940.39581560.34562576X-RAY DIFFRACTION96
3.4694-3.54480.41761240.33472648X-RAY DIFFRACTION97
3.5448-3.62730.34941360.31162659X-RAY DIFFRACTION98
3.6273-3.7180.35291200.30272687X-RAY DIFFRACTION98
3.718-3.81850.38841540.29492676X-RAY DIFFRACTION99
3.8185-3.93090.31021290.29732678X-RAY DIFFRACTION99
3.9309-4.05770.371290.29132720X-RAY DIFFRACTION99
4.0577-4.20270.32621620.28892686X-RAY DIFFRACTION99
4.2027-4.3710.31831360.26022691X-RAY DIFFRACTION99
4.371-4.56990.32751570.25262710X-RAY DIFFRACTION100
4.5699-4.81080.29891410.23872704X-RAY DIFFRACTION99
4.8108-5.11210.30961460.23322734X-RAY DIFFRACTION100
5.1121-5.50670.27771380.23462736X-RAY DIFFRACTION100
5.5067-6.06050.33481400.23792735X-RAY DIFFRACTION100
6.0605-6.93680.28471380.2272773X-RAY DIFFRACTION100
6.9368-8.7370.23971500.19692747X-RAY DIFFRACTION99
8.737-69.73960.24061450.17532834X-RAY DIFFRACTION98

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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://pdbjlvh1.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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