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万見
- PDB-8pm4: Cryo-EM structure of the Cas12m-crRNA-target DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8pm4
タイトルCryo-EM structure of the Cas12m-crRNA-target DNA complex
要素
  • DNA oligoduplex, non-target strand, chain D
  • DNA oligoduplex, target strand, chain C
  • Transposase
  • crRNA, chain B
キーワードRNA BINDING PROTEIN / Cas12 / Cas12m / CRISPR-Cas / RuvC / crRNA / PAM
機能・相同性DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Transposase
機能・相同性情報
生物種Gordonia otitidis NBRC 100426 (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: 2.93 Å
データ登録者Sasnauskas, G. / Tamulaitiene, G. / Karvelis, T. / Bigelyte, G. / Siksnys, V.
資金援助リトアニア, 1件
組織認可番号国
Research Council of LithuaniaS-MIP-21-8リトアニア
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024
タイトル: Innate programmable DNA binding by CRISPR-Cas12m effectors enable efficient base editing.
著者: Greta Bigelyte / Brigita Duchovska / Rimante Zedaveinyte / Giedrius Sasnauskas / Tomas Sinkunas / Indre Dalgediene / Giedre Tamulaitiene / Arunas Silanskas / Darius Kazlauskas / Lukas ...著者: Greta Bigelyte / Brigita Duchovska / Rimante Zedaveinyte / Giedrius Sasnauskas / Tomas Sinkunas / Indre Dalgediene / Giedre Tamulaitiene / Arunas Silanskas / Darius Kazlauskas / Lukas Valančauskas / Julene Madariaga-Marcos / Ralf Seidel / Virginijus Siksnys / Tautvydas Karvelis /
要旨: Cas9 and Cas12 nucleases of class 2 CRISPR-Cas systems provide immunity in prokaryotes through RNA-guided cleavage of foreign DNA. Here we characterize a set of compact CRISPR-Cas12m (subtype V-M) ...Cas9 and Cas12 nucleases of class 2 CRISPR-Cas systems provide immunity in prokaryotes through RNA-guided cleavage of foreign DNA. Here we characterize a set of compact CRISPR-Cas12m (subtype V-M) effector proteins and show that they provide protection against bacteriophages and plasmids through the targeted DNA binding rather than DNA cleavage. Biochemical assays suggest that Cas12m effectors can act as roadblocks inhibiting DNA transcription and/or replication, thereby triggering interference against invaders. Cryo-EM structure of Gordonia otitidis (Go) Cas12m ternary complex provided here reveals the structural mechanism of DNA binding ensuring interference. Harnessing GoCas12m innate ability to bind DNA target we fused it with adenine deaminase TadA-8e and showed an efficient A-to-G editing in Escherichia coli and human cells. Overall, this study expands our understanding of the functionally diverse Cas12 protein family, revealing DNA-binding dependent interference mechanism of Cas12m effectors that could be harnessed for engineering of compact base-editing tools.
履歴
登録2023年6月28日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年2月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年2月14日Group: Structure summary / カテゴリ: entity / entity_name_com / Item: _entity.details
改定 1.22024年4月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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
B: crRNA, chain B
C: DNA oligoduplex, target strand, chain C
D: DNA oligoduplex, non-target strand, chain D


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)114,0754
ポリマ－114,0754
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: 電子顕微鏡法, not applicable
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 Transposase / Cas12m protein


分子量: 68223.586 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Cas12m protein
由来: (組換発現) Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア)
遺伝子: GOOTI_202_00040
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. DH10B (大腸菌)
参照: UniProt: H5TRP0
#2: RNA鎖 crRNA, chain B


分子量: 18751.240 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア)
#3: DNA鎖 DNA oligoduplex, target strand, chain C


分子量: 13556.727 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 oligoduplex, non-target strand, chain D


分子量: 13543.744 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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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: Cas12m protein in complex with crRNA and cognate DNA, Gordonia otitidis NBRC 100426 system
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Gordonia otitidis NBRC 100426 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. DH10B (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
210 mMmagnesium chlorideMgCl21
340 mMTris-HCl1
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: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
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: OTHER / 倍率（公称値）: 92000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 46.33 sec. / 電子線照射量: 29.7 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2032

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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
1cryoSPARC4.2.1粒子像選択
2EPU3.2画像取得
7UCSF ChimeraX1.3モデルフィッティング
8Coot0.9.8.1モデルフィッティング
13cryoSPARC4.2.1３次元再構成
14PHENIX1.21rc1_4903モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.93 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 204822 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
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: 66.78 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00726963
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6349913
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04421172
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0055929
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.64472752

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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://pdbjlvh1.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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