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- PDB-8j1j: Cryo-EM structure of the AsCas12f-YHAM-sgRNAS3-5v7-target DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8j1j
タイトルCryo-EM structure of the AsCas12f-YHAM-sgRNAS3-5v7-target DNA
要素
  • (DNA (38-MER)) x 2
  • RNA (118-MER)
  • Transposase IS605 OrfB C-terminal domain-containing protein
キーワードRNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / CRISPR-Cas / RNA BINDING PROTEIN-DNA COMPLEX / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


endonuclease activity / 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
: / Transposase IS605, OrfB, C-terminal / Putative transposase DNA-binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / CRISPR-associated endodeoxyribonuclease Cas12f1
類似検索 - 構成要素
生物種Sulfoacidibacillus thermotolerans (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Hino, T. / Omura, N.S. / Nakagawa, R. / Togashi, T. / Takeda, N.S. / Hiramoto, T. / Tasaka, S. / Hirano, H. / Tokuyama, T. / Uosaki, H. ...Hino, T. / Omura, N.S. / Nakagawa, R. / Togashi, T. / Takeda, N.S. / Hiramoto, T. / Tasaka, S. / Hirano, H. / Tokuyama, T. / Uosaki, H. / Ishiguro, H. / Yamano, H. / Ozaki, Y. / Motooka, D. / Mori, H. / Kirita, Y. / Kise, Y. / Itoh, Y. / Matoba, S. / Aburatani, H. / Yachie, N. / Siksnys, V. / Ohmori, T. / Hoshino, A. / Nureki, O.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) 日本
引用ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: An AsCas12f-based compact genome-editing tool derived by deep mutational scanning and structural analysis.
著者: Tomohiro Hino / Satoshi N Omura / Ryoya Nakagawa / Tomoki Togashi / Satoru N Takeda / Takafumi Hiramoto / Satoshi Tasaka / Hisato Hirano / Takeshi Tokuyama / Hideki Uosaki / Soh Ishiguro / ...著者: Tomohiro Hino / Satoshi N Omura / Ryoya Nakagawa / Tomoki Togashi / Satoru N Takeda / Takafumi Hiramoto / Satoshi Tasaka / Hisato Hirano / Takeshi Tokuyama / Hideki Uosaki / Soh Ishiguro / Madina Kagieva / Hiroyuki Yamano / Yuki Ozaki / Daisuke Motooka / Hideto Mori / Yuhei Kirita / Yoshiaki Kise / Yuzuru Itoh / Satoaki Matoba / Hiroyuki Aburatani / Nozomu Yachie / Tautvydas Karvelis / Virginijus Siksnys / Tsukasa Ohmori / Atsushi Hoshino / Osamu Nureki /
要旨: SpCas9 and AsCas12a are widely utilized as genome-editing tools in human cells. However, their relatively large size poses a limitation for delivery by cargo-size-limited adeno-associated virus (AAV) ...SpCas9 and AsCas12a are widely utilized as genome-editing tools in human cells. However, their relatively large size poses a limitation for delivery by cargo-size-limited adeno-associated virus (AAV) vectors. The type V-F Cas12f from Acidibacillus sulfuroxidans is exceptionally compact (422 amino acids) and has been harnessed as a compact genome-editing tool. Here, we developed an approach, combining deep mutational scanning and structure-informed design, to successfully generate two AsCas12f activity-enhanced (enAsCas12f) variants. Remarkably, the enAsCas12f variants exhibited genome-editing activities in human cells comparable with those of SpCas9 and AsCas12a. The cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures revealed that the mutations stabilize the dimer formation and reinforce interactions with nucleic acids to enhance their DNA cleavage activities. Moreover, enAsCas12f packaged with partner genes in an all-in-one AAV vector exhibited efficient knock-in/knock-out activities and transcriptional activation in mice. Taken together, enAsCas12f variants could offer a minimal genome-editing platform for in vivo gene therapy.
履歴
登録2023年4月13日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年9月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月9日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._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 / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: Transposase IS605 OrfB C-terminal domain-containing protein
D: DNA (38-MER)
E: DNA (38-MER)
C: RNA (118-MER)
B: Transposase IS605 OrfB C-terminal domain-containing protein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)161,7859
ポリマ－161,6055
非ポリマー1794
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

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DNA鎖 , 2種, 2分子 DE

#2: DNA鎖 DNA (38-MER)


分子量: 11694.576 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Sulfoacidibacillus thermotolerans (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: DNA鎖 DNA (38-MER)


分子量: 11689.535 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Sulfoacidibacillus thermotolerans (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 Transposase IS605 OrfB C-terminal domain-containing protein / AsCas12f-YHAM


分子量: 49966.105 Da / 分子数: 2 / 変異: F48Y, S188H, V233A, E317M / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Sulfoacidibacillus thermotolerans (バクテリア)
遺伝子: BM613_13600 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A2U3D0N8
#4: RNA鎖 RNA (118-MER)


分子量: 38288.805 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Sulfoacidibacillus thermotolerans (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 4分子

#5: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#6: 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

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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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: AsCas12f-YHAM-sgRNAS3-5v7-target DNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Sulfoacidibacillus thermotolerans (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.6
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

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: 146448 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00310292
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.45414588
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.9552640
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0371680
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031310

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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)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 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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