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万見
- PDB-9lir: CryoEM Structures Uncover the Unexpected Hinges of IscB for Enhan... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9lir
タイトルCryoEM Structures Uncover the Unexpected Hinges of IscB for Enhanced Gene Editing
要素
  • DNA (26-MER)
  • DNA (27-MER)
  • Iscb+Twin-Strep-tag
  • RNA (194-MER)
キーワードDNA BINDING PROTEIN / IscB / Target DNA / HNH
機能・相同性DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100)
機能・相同性情報
生物種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: 3.1 Å
データ登録者Hu, C.Y. / Wang, F.Z. / Ma, S.S. / Zhang, S.F.
資金援助 シンガポール, 1件
組織認可番号国
Ministry of Education (MoE, Singapore) シンガポール
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2026
タイトル: Structural insight into IscB's RNA-lid-based inactivation mechanism.
著者: Feizuo Wang / Ruochen Guo / Senfeng Zhang / Yinuo Cui / Junlan Wang / Tao Hu / Kunming Liu / Qi Wang / Yao Liu / Ki Hyun Nam / Ziqing Winston Zhao / Quanquan Ji / Xin Xu / Ercheng Wang / ...著者: Feizuo Wang / Ruochen Guo / Senfeng Zhang / Yinuo Cui / Junlan Wang / Tao Hu / Kunming Liu / Qi Wang / Yao Liu / Ki Hyun Nam / Ziqing Winston Zhao / Quanquan Ji / Xin Xu / Ercheng Wang / Youyuan Zhu / Yao Yang / Min Luo / Peixiang Ma / Shengsheng Ma / Chunlong Xu / Chunyi Hu /
要旨: IscB, a compact Cas9 ancestor from the obligate mobile element guided activity system, has attracted growing interest as a programmable genome editor because of its small size and therapeutic ...IscB, a compact Cas9 ancestor from the obligate mobile element guided activity system, has attracted growing interest as a programmable genome editor because of its small size and therapeutic delivery potential. Despite its promise, structural insights into IscB's regulation remain limited, with only a target-bound R-loop structure previously reported. Here, we present the structural trajectory of an engineered IscB, capturing its transition from a resting state to activation. Using cryo-electron microscopy, we resolve four high-resolution structures: the apo resting state, two intermediate complexes with 6-nt and 10-nt guide-target pairing and a fully paired 16-nt primed cleavage state. These structures uncover a dual inactivation mechanism mediated by RNA lids; the ωRNA lid blocks HNH domain access, while the guide RNA lid occludes the RuvC active site. As guide-target pairing progresses, the guide RNA undergoes a stepwise displacement, mimicking a 'car pedal' motion that triggers activation at 11-nt pairing. The HNH domain also contributes to R-loop stabilization through a positively charged R-wedge motif and undergoes a ~90° activation-driven rotation mediated by two hinge regions. In variants IscBHig1 and IscBHig2, engineering these hinge motifs to enhance conformational flexibility notably improved genome-editing efficiency in cells. In summary, our study reveals the molecular basis underlying IscB autoinhibition and activation, identifies previously uncharacterized regulatory features and establishes hinge elements as a target region for engineering compact, efficient genome editors.
履歴
登録2025年1月14日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02026年1月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: Additional map / Part number: 1 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月21日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年4月8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.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.12026年4月8日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
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改定 1.22026年4月29日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update
改定 1.22026年4月29日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
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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 (194-MER)
B: DNA (27-MER)
C: DNA (26-MER)
D: Iscb+Twin-Strep-tag
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)141,1157
ポリマ－141,0014
非ポリマー1143
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

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DNA鎖 , 2種, 2分子 BC

#2: DNA鎖 DNA (27-MER)


分子量: 8387.404 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 DNA (26-MER)


分子量: 7901.120 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: synthetic construct (人工物)

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RNA鎖 / タンパク質 , 2種, 2分子 AD

#1: RNA鎖 RNA (194-MER)


分子量: 62546.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#4: タンパク質 Iscb+Twin-Strep-tag


分子量: 62165.832 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 3分子

#5: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
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: The ternary complex formed by IscB, wRNA, and Target DNA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 49.34 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
1cryoSPARC粒子像選択
2PHENIX1.20.1_4487モデル精密化
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 36751 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.1 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_d0.0039909
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.80914545
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d26.4063984
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411759
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.006953

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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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