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万見
- PDB-8d2l: Structure of Acidothermus cellulolyticus Cas9 ternary complex (Cl... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8d2l
タイトルStructure of Acidothermus cellulolyticus Cas9 ternary complex (Cleavage Intermediate 1)
要素
  • (DNA non-target strand (5'- ...) x 2
  • (DNA target strand (5'- ...) x 2
  • CRISPR-associated endonuclease, Csn1 family
  • Single guide RNA (106-MER)
キーワードRNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / Cas9 / AcCas9 / Crispr / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


defense response to virus / endonuclease activity / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding
類似検索 - 分子機能
CRISPR-associated endonuclease Cas9, beta-hairpin domain / Cas9 C-terminal domain / Cas9, topo homolgy domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9 beta-hairpin domain / Topo homolgy domain in CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Cas9 C-terminal domain / : / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / HNH endonuclease ...CRISPR-associated endonuclease Cas9, beta-hairpin domain / Cas9 C-terminal domain / Cas9, topo homolgy domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9 beta-hairpin domain / Topo homolgy domain in CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Cas9 C-terminal domain / : / Cas9, alpha-helical lobe domain / Cas9 alpha-helical lobe domain / HNH endonuclease / HNH endonuclease / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / HNH nucleases / 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, Csn1 family
類似検索 - 構成要素
生物種Acidothermus cellulolyticus 11B (バクテリア)
synthetic construct (人工物)
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: 2.21 Å
データ登録者Rai, J. / Das, A. / Li, H.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM101343 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM099604 米国
引用ジャーナル: Nat Catal / 年: 2023
タイトル: Coupled catalytic states and the role of metal coordination in Cas9.
著者: Anuska Das / Jay Rai / Mitchell O Roth / Yuerong Shu / Megan L Medina / Mackenzie R Barakat / Hong Li /
要旨: Controlling the activity of the CRISPR-Cas9 system is essential to its safe adoption for clinical and research applications. Although the conformational dynamics of Cas9 are known to control its ...Controlling the activity of the CRISPR-Cas9 system is essential to its safe adoption for clinical and research applications. Although the conformational dynamics of Cas9 are known to control its enzymatic activity, details of how Cas9 influences the catalytic processes at both nuclease domains remain elusive. Here we report five cryo-electron microscopy structures of the active Cas9 complex along the reaction path at 2.2-2.9 Å resolution. We observed that a large movement in one nuclease domain, triggered by the cognate DNA, results in noticeable changes in the active site of the other domain that is required for metal coordination and catalysis. Furthermore, the conformations synchronize the reaction intermediates, enabling coupled cutting of the two DNA strands. Consistent with the roles of conformations in organizing the active sites, adjustments to the metal-coordination residues lead to altered metal specificity of Cas9 and commonly used Cas9 in cells.
履歴
登録2022年5月30日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年12月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

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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
A: CRISPR-associated endonuclease, Csn1 family
B: Single guide RNA (106-MER)
X: DNA target strand (5'-D(*AP*GP*CP*TP*TP*GP*GP*TP*GP*TP*AP*TP*A)-3')
T: DNA target strand (5'-D(P*CP*CP*AP*GP*GP*AP*TP*CP*TP*TP*GP*CP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*CP*T)-3')
D: DNA non-target strand (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*CP*CP*AP*AP*GP*CP*T)-3')
Y: DNA non-target strand (5'-D(P*AP*GP*A)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)178,20016
ポリマ－177,9576
非ポリマー24310
水6,143341
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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DNA target strand (5'- ... , 2種, 2分子 XT

#3: DNA鎖 DNA target strand (5'-D(*AP*GP*CP*TP*TP*GP*GP*TP*GP*TP*AP*TP*A)-3')


分子量: 4021.632 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 DNA target strand (5'-D(P*CP*CP*AP*GP*GP*AP*TP*CP*TP*TP*GP*CP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*CP*T)-3')


分子量: 7216.654 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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DNA non-target strand (5'- ... , 2種, 2分子 DY

#5: DNA鎖 DNA non-target strand (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*CP*CP*AP*AP*GP*CP*T)-3')


分子量: 3919.588 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: DNA鎖 DNA non-target strand (5'-D(P*AP*GP*A)-3')


分子量: 910.662 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 CRISPR-associated endonuclease, Csn1 family


分子量: 127498.094 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Acidothermus cellulolyticus 11B (バクテリア)
株: ATCC 43068 / DSM 8971 / 11B / 遺伝子: Acel_1951 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0LWB3
#2: RNA鎖 Single guide RNA (106-MER)


分子量: 34390.289 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Acidothermus cellulolyticus 11B (バクテリア)
株: ATCC 43068 / DSM 8971 / 11B / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 351分子

#7: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 341 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1CryoEM Structure of AceCas9 (Cleavage intermediate 1)COMPLEX#1-#60MULTIPLE SOURCES
2CRISPR-associated endonuclease, Csn1 family/RNACOMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#3-#61SYNTHETIC
由来(天然)生物種: Acidothermus cellulolyticus 11B (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア名称: RELION / バージョン: 4 / 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: 2.21 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 196600 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 28.47 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004812433
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.875717556
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04852020
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071738
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.09882924

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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)

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  • 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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