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万見
- PDB-8h9d: Crystal structure of Cas12a protein -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8h9d
タイトルCrystal structure of Cas12a protein
要素
  • (Cas12A) x 2
  • RNA (5'-R(P*AP*AP*UP*UP*UP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*AP*GP*UP*GP*UP*AP*GP*AP*UP*C)-3')
キーワードDNA BINDING PROTEIN / CRISPR-Cas / Cas12a
機能・相同性RNA / RNA (> 10)
機能・相同性情報
生物種Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Jianwei, L. / Jobichen, C. / Sivaraman, J.
資金援助 シンガポール, 2件
組織認可番号国
Ministry of Education (MoE, Singapore)R-154-000-C07-114 シンガポール
Ministry of Education (MoE, Singapore)R154-000-A39-112 シンガポール
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2023
タイトル: Structures of apo Cas12a and its complex with crRNA and DNA reveal the dynamics of ternary complex formation and target DNA cleavage.
著者: Li Jianwei / Chacko Jobichen / Satoru Machida / Sun Meng / Randy J Read / Chen Hongying / Shi Jian / Yuren Adam Yuan / J Sivaraman /
要旨: Cas12a is a programmable nuclease for adaptive immunity against invading nucleic acids in CRISPR-Cas systems. Here, we report the crystal structures of apo Cas12a from Lachnospiraceae bacterium ...Cas12a is a programmable nuclease for adaptive immunity against invading nucleic acids in CRISPR-Cas systems. Here, we report the crystal structures of apo Cas12a from Lachnospiraceae bacterium MA2020 (Lb2) and the Lb2Cas12a+crRNA complex, as well as the cryo-EM structure and functional studies of the Lb2Cas12a+crRNA+DNA complex. We demonstrate that apo Lb2Cas12a assumes a unique, elongated conformation, whereas the Lb2Cas12a+crRNA binary complex exhibits a compact conformation that subsequently rearranges to a semi-open conformation in the Lb2Cas12a+crRNA+DNA ternary complex. Notably, in solution, apo Lb2Cas12a is dynamic and can exist in both elongated and compact forms. Residues from Met493 to Leu523 of the WED domain undergo major conformational changes to facilitate the required structural rearrangements. The REC lobe of Lb2Cas12a rotates 103° concomitant with rearrangement of the hinge region close to the WED and RuvC II domains to position the RNA-DNA duplex near the catalytic site. Our findings provide insight into crRNA recognition and the mechanism of target DNA cleavage.
履歴
登録2022年10月25日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年2月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月16日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22023年11月29日Group: Refinement description / カテゴリ: pdbx_initial_refinement_model

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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: Cas12A
A: Cas12A
G: RNA (5'-R(P*AP*AP*UP*UP*UP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*AP*GP*UP*GP*UP*AP*GP*AP*UP*C)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)289,3196
ポリマ－289,1743
非ポリマー1453
水1086
1
B: Cas12A


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)141,2011
ポリマ－141,2011
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area50390 Å2
手法PISA
2
A: Cas12A
G: RNA (5'-R(P*AP*AP*UP*UP*UP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*AP*GP*UP*GP*UP*AP*GP*AP*UP*C)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)148,1185
ポリマ－147,9742
非ポリマー1453
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area4990 Å2
ΔGint-33 kcal/mol
Surface area55670 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)235.701, 85.628, 139.303
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 110.15, 90.00
Int Tables number5
Space group name H-MC121

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 BA

#1: タンパク質 Cas12A


分子量: 141200.609 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
#2: タンパク質 Cas12A


分子量: 141313.750 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)

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RNA鎖 , 1種, 1分子 G

#3: RNA鎖 RNA (5'-R(P*AP*AP*UP*UP*UP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*AP*GP*UP*GP*UP*AP*GP*AP*UP*C)-3')


分子量: 6659.973 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)

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非ポリマー , 3種, 9分子

#4: 化合物 ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: SO4
#5: 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 6 / 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: 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: 2.67 Å3/Da / 溶媒含有率: 53.91 %
結晶化温度: 298 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法
詳細: 10 mM MgCl2, 0.1 M Sodium cacodylate pH 6.8, 17% PEG1000

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: NSRRC / ビームライン: TPS 05A / 波長: 0.987 Å
検出器タイプ: RAYONIX MX300-HS / 検出器: CCD / 日付: 2019年4月25日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.987 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3→50 Å / Num. obs: 51432 / % possible obs: 99.5 % / 冗長度: 6.6 % / Rsym value: 0.16 / Net I/σ(I): 15.6
反射 シェル解像度: 3→3.1 Å / Num. unique obs: 3567 / Rsym value: 0.93

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(1.19.2_4158: ???)精密化
HKL-2000データ削減
HKL-2000データスケーリング
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 5ID6

5id6


解像度: 3.1→29.98 Å / SU ML: 0.42 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1.36 / 位相誤差: 27.73 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2524 1846 3.89 %
Rwork0.2321 --
obs0.2329 47506 99.83 %
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: 3.1→29.98 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数16530 443 7 6 16986
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.00417335
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.79523437
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d9.8022471
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0452633
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0072925
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3.1-3.180.33181380.31293429X-RAY DIFFRACTION99
3.18-3.280.32331420.31343502X-RAY DIFFRACTION100
3.28-3.380.3071410.30873485X-RAY DIFFRACTION100
3.38-3.50.28751420.29033486X-RAY DIFFRACTION100
3.5-3.640.28081420.27533504X-RAY DIFFRACTION100
3.64-3.810.26361410.2683498X-RAY DIFFRACTION100
3.81-4.010.28071420.2523500X-RAY DIFFRACTION100
4.01-4.260.28561410.23453517X-RAY DIFFRACTION100
4.26-4.590.24861430.22163502X-RAY DIFFRACTION100
4.59-5.050.2221420.21393522X-RAY DIFFRACTION100
5.05-5.770.25741440.22943543X-RAY DIFFRACTION100
5.77-7.260.26651430.23913549X-RAY DIFFRACTION100
7.26-29.980.20471450.18053623X-RAY DIFFRACTION100

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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)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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