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万見
- PDB-8zdr: Cryo-EM structure of the Cas9d-sgRNA-target DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8zdr
タイトルCryo-EM structure of the Cas9d-sgRNA-target DNA complex
要素
  • DNA (32-MER)
  • DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*GP*TP*CP*AP*AP*AP*TP*G)-3')
  • RNA (144-MER)
  • a protein
キーワードANTIVIRAL PROTEIN / a protein complex
機能・相同性DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100)
機能・相同性情報
生物種metagenome (メタゲノム)
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: 2.65 Å
データ登録者Zhang, H. / Li, X. / Liu, Z.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
Other government 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Insights into the compact CRISPR-Cas9d system.
著者: Jie Yang / Tongyao Wang / Ying Huang / Zhaoyi Long / Xuzichao Li / Shuqin Zhang / Lingling Zhang / Zhikun Liu / Qian Zhang / Huabing Sun / Minjie Zhang / Hang Yin / Zhongmin Liu / Heng Zhang /
要旨: Cas9d, the smallest known member of the Cas9 family, employs a compact domain architecture for effective target cleavage. However, the underlying mechanism remains unclear. Here, we present the cryo- ...Cas9d, the smallest known member of the Cas9 family, employs a compact domain architecture for effective target cleavage. However, the underlying mechanism remains unclear. Here, we present the cryo-EM structures of the Cas9d-sgRNA complex in both target-free and target-bound states. Biochemical assays elucidated the PAM recognition and DNA cleavage mechanisms of Cas9d. Structural comparisons revealed that at least 17 base pairs in the guide-target heteroduplex is required for nuclease activity. Beyond its typical role as an adaptor between Cas9 enzymes and targets, the sgRNA also provides structural support and functional regulation for Cas9d. A segment of the sgRNA scaffold interacts with the REC domain to form a functional target recognition module. Upon target binding, this module undergoes a coordinated conformational rearrangement, enabling heteroduplex propagation and facilitating nuclease activity. This hybrid functional module precisely monitors heteroduplex complementarity, resulting in a lower mismatch tolerance compared to SpyCas9. Moreover, structure-guided engineering in both the sgRNA and Cas9d protein led to a more compact Cas9 system with well-maintained nuclease activity. Altogether, our findings provide insights into the target recognition and cleavage mechanisms of Cas9d and shed light on the development of high-fidelity mini-CRISPR tools.
履歴
登録2024年5月3日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年2月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年2月19日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月2日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.22025年9月3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

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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: RNA (144-MER)
B: DNA (32-MER)
C: a protein
D: DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*GP*TP*CP*AP*AP*AP*TP*G)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)160,5525
ポリマ－160,4874
非ポリマー651
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: RNA鎖 RNA (144-MER)


分子量: 51127.133 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) metagenome (メタゲノム) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#2: DNA鎖 DNA (32-MER)


分子量: 11271.250 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) metagenome (メタゲノム) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: タンパク質 a protein


分子量: 86585.766 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) metagenome (メタゲノム) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#4: DNA鎖 DNA (5'-D(P*CP*GP*GP*GP*TP*CP*AP*AP*AP*TP*G)-3')


分子量: 11502.379 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) metagenome (メタゲノム) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#5: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
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: a protein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: metagenome (メタゲノム)
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
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: TFS 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）: 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

EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
3次元再構成解像度: 2.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 171509 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.65 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0047940
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.67311566
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d18.4812626
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0381430
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.005793

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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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