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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8fya | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Cas1:Cas2-DEDDh:PAM-containing prespacer complex | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | DNA BINDING PROTEIN/DNA / CRISPR / integrase / CRISPR adaptation module / PAM / prespacer / exonuclease / DNA binding protein-DNA complex / enzyme / ribonucleoprotein | ||||||||||||
機能・相同性 | DNA / DNA (> 10) 機能・相同性情報 | ||||||||||||
生物種 | Megasphaera (バクテリア) | ||||||||||||
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: 2.91 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Skopintsev, P. / Tuck, O.T. / Soczek, K.M. / Doudna, J. | ||||||||||||
資金援助 | 米国, スイス, 3件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2023 タイトル: Genome expansion by a CRISPR trimmer-integrase. 著者: Joy Y Wang / Owen T Tuck / Petr Skopintsev / Katarzyna M Soczek / Gary Li / Basem Al-Shayeb / Julia Zhou / Jennifer A Doudna / 要旨: CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems ...CRISPR-Cas adaptive immune systems capture DNA fragments from invading mobile genetic elements and integrate them into the host genome to provide a template for RNA-guided immunity. CRISPR systems maintain genome integrity and avoid autoimmunity by distinguishing between self and non-self, a process for which the CRISPR/Cas1-Cas2 integrase is necessary but not sufficient. In some microorganisms, the Cas4 endonuclease assists CRISPR adaptation, but many CRISPR-Cas systems lack Cas4. Here we show here that an elegant alternative pathway in a type I-E system uses an internal DnaQ-like exonuclease (DEDDh) to select and process DNA for integration using the protospacer adjacent motif (PAM). The natural Cas1-Cas2/exonuclease fusion (trimmer-integrase) catalyses coordinated DNA capture, trimming and integration. Five cryo-electron microscopy structures of the CRISPR trimmer-integrase, visualized both before and during DNA integration, show how asymmetric processing generates size-defined, PAM-containing substrates. Before genome integration, the PAM sequence is released by Cas1 and cleaved by the exonuclease, marking inserted DNA as self and preventing aberrant CRISPR targeting of the host. Together, these data support a model in which CRISPR systems lacking Cas4 use fused or recruited exonucleases for faithful acquisition of new CRISPR immune sequences. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8fya.cif.gz | 271.1 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8fya.ent.gz | 211.7 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8fya.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 | 8fya_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8fya_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8fya_validation.xml.gz | 50.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8fya_validation.cif.gz | 75 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/fy/8fya ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/fy/8fya | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 29562MC 8fy9C 8fybC 8fycC 8fydC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 32632.615 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Megasphaera (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Rosetta #2: タンパク質 | 分子量: 35022.074 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Megasphaera (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): Rosetta #3: DNA鎖 | | 分子量: 8629.578 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア) #4: DNA鎖 | | 分子量: 10137.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Megasphaera (バクテリア) |
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-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: Cas1:Cas2-DEDDh:PAM-containing prespacer complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES |
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分子量 | 値: 0.224 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Megasphaera (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 |
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 281 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: OTHER |
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): 0 nm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN |
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: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.91 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1420721 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: OTHER / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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