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万見
- PDB-8hud: Cryo-EM structure of the EvCas9-sgRNA-target DNA ternary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8hud
タイトルCryo-EM structure of the EvCas9-sgRNA-target DNA ternary complex
要素
  • CRISPR-associated endonuclease Cas9
  • Non-target DNA strand
  • Target DNA strand
  • sgRNA
キーワードRNA BINDING PROTEIN/RNA/DNA / RNA / DNA / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / 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
Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / HNH endonuclease / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. ...Cas9, PI domain / Cas9, WED domain / CRISPR-Cas9 WED domain / CRISPR-Cas9 PI domain / RuvC endonuclease subdomain 3 / RuvC endonuclease subdomain 3 / HNH endonuclease / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / 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) / CRISPR-associated endonuclease Cas9
類似検索 - 構成要素
生物種Eubacterium ventriosum ATCC 27560 (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: 3.43 Å
データ登録者Tang, N. / Wu, Z. / Gao, Y. / Chen, W. / Su, M. / Wang, Z. / Ji, Q.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21922705 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)22277078 中国
引用ジャーナル: ACS Synth Biol / 年: 2024
タイトル: Molecular Basis and Genome Editing Applications of a Compact CRISPR-Cas9 System.
著者: Na Tang / Zhaowei Wu / Yan Gao / Weizhong Chen / Zixiao Wang / Mengjiao Su / Wenxin Ji / Quanjiang Ji /
要旨: CRISPR-Cas9 systems have been widely harnessed for diverse genome editing applications because of their ease of use and high efficiency. However, the large molecular sizes and strict PAM requirements ...CRISPR-Cas9 systems have been widely harnessed for diverse genome editing applications because of their ease of use and high efficiency. However, the large molecular sizes and strict PAM requirements of commonly used CRISPR-Cas9 systems restrict their broad applications in therapeutics. Here, we report the molecular basis and genome editing applications of a novel compact type II-A CRISPR-Cas9 system (EvCas9) with 1107 residues and distinct 5'-NNGDGN-3' (where D represents A, T, or G) PAM specificity. We determine the cryo-EM structure of EvCas9 in a complex with an sgRNA and a target DNA, revealing the detailed PAM recognition and sgRNA and target DNA association mechanisms. Additionally, we demonstrate the robust genome editing capacity of EvCas9 in bacteria and human cells with superior fidelity compared to SaCas9 and SpCas9, and we engineer it to be efficient base editors by fusing a cytidine or adenosine deaminase. Collectively, our results facilitate further understanding of CRISPR-Cas9 working mechanisms and expand the compact CRISPR-Cas9 toolbox.
履歴
登録2022年12月23日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年12月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月7日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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 / _em_admin.last_update
改定 1.22024年10月9日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update

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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 Cas9
B: sgRNA
C: Target DNA strand
D: Non-target DNA strand


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)166,1964
ポリマ－166,1964
非ポリマー00
水00
1


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

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要素

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


分子量: 131110.531 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Eubacterium ventriosum ATCC 27560 (バクテリア)
遺伝子: csn1, cas9, EUBVEN_00141 / プラスミド: pET28a / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
参照: UniProt: A5Z395, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#2: RNA鎖 sgRNA


分子量: 23976.240 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 Target DNA strand


分子量: 8641.558 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 Non-target DNA strand


分子量: 2467.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
Has protein modificationY

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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

構成要素名称: Ternary complex of EvCas9-sgRNA-dsDNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.1565 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Eubacterium ventriosum ATCC 27560 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / プラスミド: pET28a
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1300 mMsodium chlorideNaCl1
25 mMmagnesium chlorideMgCl21
320 mMTRIS hydrochlorideTris-HCl1
41 mMDithiothreitolDTT1
試料濃度: 0.5 mg/ml / 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: Homemade
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: 281.15 K

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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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 16.8 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARCv3.2.0粒子像選択
4cryoSPARCv3.2.0CTF補正
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 300599
3次元再構成解像度: 3.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 33599 / 対称性のタイプ: POINT

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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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