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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6pij | ||||||
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タイトル | Target DNA-bound V. cholerae TniQ-Cascade complex, closed conformation | ||||||
要素 |
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キーワード | RNA BINDING PROTEIN/RNA/DNA / CRISPR/Cas / Cascade / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex | ||||||
機能・相同性 | DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Vibrio cholerae (コレラ菌) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å | ||||||
データ登録者 | Halpin-Healy, T. / Klompe, S. / Sternberg, S.H. | ||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2020 タイトル: Structural basis of DNA targeting by a transposon-encoded CRISPR-Cas system. 著者: Tyler S Halpin-Healy / Sanne E Klompe / Samuel H Sternberg / Israel S Fernández / 要旨: Bacteria use adaptive immune systems encoded by CRISPR and Cas genes to maintain genomic integrity when challenged by pathogens and mobile genetic elements. Type I CRISPR-Cas systems typically ...Bacteria use adaptive immune systems encoded by CRISPR and Cas genes to maintain genomic integrity when challenged by pathogens and mobile genetic elements. Type I CRISPR-Cas systems typically target foreign DNA for degradation via joint action of the ribonucleoprotein complex Cascade and the helicase-nuclease Cas3, but nuclease-deficient type I systems lacking Cas3 have been repurposed for RNA-guided transposition by bacterial Tn7-like transposons. How CRISPR- and transposon-associated machineries collaborate during DNA targeting and insertion remains unknown. Here we describe structures of a TniQ-Cascade complex encoded by the Vibrio cholerae Tn6677 transposon using cryo-electron microscopy, revealing the mechanistic basis of this functional coupling. The cryo-electron microscopy maps enabled de novo modelling and refinement of the transposition protein TniQ, which binds to the Cascade complex as a dimer in a head-to-tail configuration, at the interface formed by Cas6 and Cas7 near the 3' end of the CRISPR RNA (crRNA). The natural Cas8-Cas5 fusion protein binds the 5' crRNA handle and contacts the TniQ dimer via a flexible insertion domain. A target DNA-bound structure reveals critical interactions necessary for protospacer-adjacent motif recognition and R-loop formation. This work lays the foundation for a structural understanding of how DNA targeting by TniQ-Cascade leads to downstream recruitment of additional transposase proteins, and will guide protein engineering efforts to leverage this system for programmable DNA insertions in genome-engineering applications. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6pij.cif.gz | 727.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6pij.ent.gz | 589.6 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6pij.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6pij_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6pij_full_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6pij_validation.xml.gz | 102.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6pij_validation.cif.gz | 159.9 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pi/6pij ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pi/6pij | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-タンパク質 , 3種, 8分子 ABCDEFGH
#1: タンパク質 | 分子量: 39588.664 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae (コレラ菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) #2: タンパク質 | | 分子量: 57064.711 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae (コレラ菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) #3: タンパク質 | | 分子量: 22813.025 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae (コレラ菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) |
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-TniQ monomer ... , 2種, 2分子 IJ
#4: タンパク質 | 分子量: 41517.160 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae (コレラ菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) |
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#5: タンパク質 | 分子量: 42315.031 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae (コレラ菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) |
-RNA鎖 , 1種, 1分子 1
#6: RNA鎖 | 分子量: 19237.338 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Vibrio cholerae (コレラ菌) |
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-DNA鎖 , 2種, 2分子 23
#7: DNA鎖 | 分子量: 8391.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Vibrio cholerae (コレラ菌) |
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#8: DNA鎖 | 分子量: 2651.750 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Vibrio cholerae (コレラ菌) |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: VC-Tn667 transposon encoded CRISPR/Cas effector / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.6 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌) | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.2 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: unspecified | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK II / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI POLARA 300 |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0238 / 分類: 精密化 |
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EMソフトウェア | 名称: RELION / バージョン: 3 / カテゴリ: 最終オイラー角割当 |
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION |
3次元再構成 | 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 74366 / 対称性のタイプ: POINT |