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- PDB-9j09: Cryo-EM structure of the RdCas12n-sgRNA-DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9j09
タイトルCryo-EM structure of the RdCas12n-sgRNA-DNA complex
要素
  • DNA (40-MER)
  • DNA (5'-D(P*GP*CP*TP*GP*TP*GP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*G)-3')
  • Transposase
  • sgRNA
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / CRISPR-Cas / Complex / DNA BINDING PROTEIN / DNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


transposition / DNA recombination / DNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Transposase, putative, helix-turn-helix domain / Helix-turn-helix domain / Probable transposase, IS891/IS1136/IS1341 / Probable transposase / : / Transposase IS605, OrfB, C-terminal / Cas12f1-like, TNB domain
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / Transposase
類似検索 - 構成要素
生物種Rothia dentocariosa (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: 2.95 Å
データ登録者Fu, W. / Ji, Q.
資金援助 中国, 3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)2207783 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)91753127 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Mechanisms and engineering of a miniature type V-N CRISPR-Cas12 effector enzyme.
著者: Wenhan Fu / Jiacheng Ma / Zhipeng Wang / Na Tang / Deng Pan / Mengjiao Su / Zhaowei Wu / Jianhua Gan / Quanjiang Ji /
要旨: Type V CRISPR-Cas12 systems are highly diverse in their functionality and molecular compositions, including miniature Cas12f1 and Cas12n genome editors that provide advantages for efficient in vivo ...Type V CRISPR-Cas12 systems are highly diverse in their functionality and molecular compositions, including miniature Cas12f1 and Cas12n genome editors that provide advantages for efficient in vivo therapeutic delivery due to their small size. In contrast to Cas12f1 nucleases that utilize a homodimer structure for DNA targeting and cleavage with a preference for T- or C-rich PAMs, Cas12n nucleases are likely monomeric proteins and uniquely recognize rare A-rich PAMs. However, the molecular mechanisms behind RNA-guided genome targeting and cleavage by Cas12n remain unclear. Here, we present the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of Rothia dentocariosa Cas12n (RdCas12n) bound to a single guide RNA (sgRNA) and target DNA, illuminating the intricate molecular architecture of Cas12n and its sgRNA, as well as PAM recognition and nucleic-acid binding mechanisms. Through structural comparisons with other Cas12 nucleases and the ancestral precursor TnpB, we provide insights into the evolutionary significance of Cas12n in the progression from TnpB to various Cas12 nucleases. Additionally, we extensively modify the sgRNA and convert RdCas12n into an effective genome editor in human cells. Our findings enhance the understanding of the evolutionary mechanisms of type V CRISPR-Cas12 systems and offer a molecular foundation for engineering Cas12n genome editors.
履歴
登録2024年8月2日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年6月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年6月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年6月4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6月4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6月4日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年6月4日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年6月4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23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: Transposase
C: DNA (40-MER)
D: DNA (5'-D(P*GP*CP*TP*GP*TP*GP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*G)-3')
R: sgRNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)147,1284
ポリマ－147,1284
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 / RdCas12n


分子量: 61318.246 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Rothia dentocariosa (バクテリア)
遺伝子: HXO56_11955 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A7D4LAR1
#2: DNA鎖 DNA (40-MER)


分子量: 12205.824 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 DNA (5'-D(P*GP*CP*TP*GP*TP*GP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*G)-3')


分子量: 4329.830 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: RNA鎖 sgRNA


分子量: 69274.062 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Rothia dentocariosa (バクテリア)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
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: RdCas12n-sgRNA-DNA complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.144465 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Rothia dentocariosa (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 10mM MgCl2, 20mM Tris-HCl,500nM NaCl, 1mM DTT
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1500 mMsodium chlorideNaCl1
210 mMMagnesium chlorideMgCl21
320 mMTris (Hydroxymethyl) Aminomethane HydrochlorideTris-HCl1
41 mMDithiothreitolDTT1
試料濃度: 0.277 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: 298 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: 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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影平均露光時間: 5.59 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 32 / 実像数: 5296
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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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: 2.95 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 879820 / 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)

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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