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万見
- PDB-9p1d: Cas1-Cas2/3 integrase bound to foreign dsDNA fragment -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9p1d
タイトルCas1-Cas2/3 integrase bound to foreign dsDNA fragment
要素
  • CRISPR-associated endonuclease Cas1
  • CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3 subtype I-F/YPEST
  • DNA Strand 1
  • DNA Strand 2
キーワードRECOMBINATION / CRISPR / integrase / type I-F
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / DNA endonuclease activity / helicase activity / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / hydrolase activity / DNA binding / ATP binding / metal ion binding / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
Helicase Cas3, CRISPR-associated, Yersinia-type / : / : / CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3, I-F/YPEST, Cas2 domain / CRISPR-associated Cas3 subtype I-F/YPEST-like, C-terminal domain / CRISPR-associated protein Cas1, YPEST subtype / Cas3, HD domain / : / CRISPR-associated Cas3-type HD domain / CRISPR-associated Cas3-type HD domain superfamily ...Helicase Cas3, CRISPR-associated, Yersinia-type / : / : / CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3, I-F/YPEST, Cas2 domain / CRISPR-associated Cas3 subtype I-F/YPEST-like, C-terminal domain / CRISPR-associated protein Cas1, YPEST subtype / Cas3, HD domain / : / CRISPR-associated Cas3-type HD domain / CRISPR-associated Cas3-type HD domain superfamily / CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3, C-terminal / HD Cas3-type domain profile. / CRISPR-associated endonuclease Cas1, N-terminal domain / : / CRISPR-associated protein Cas1 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, C-terminal domain / CRISPR associated protein Cas1 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / CRISPR-associated endonuclease Cas1 / CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3 subtype I-F/YPEST
類似検索 - 構成要素
生物種Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
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: 3.31 Å
データ登録者Henriques, W.S. / Bowman, J. / Hall, L.N. / Gauvin, C.G. / Wei, H. / Kuang, H. / Zimanyi, C.M. / Eng, E.T. / Santiago-Frangos, A. / Wiedenheft, B.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM134867 米国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2025
タイトル: Structures reveal how the Cas1-2/3 integrase captures, delivers, and integrates foreign DNA into CRISPR loci.
著者: William S Henriques / Jarrett Bowman / Laina N Hall / Colin C Gauvin / Hui Wei / Huihui Kuang / Christina M Zimanyi / Edward T Eng / Andrew Santiago-Frangos / Blake Wiedenheft /
要旨: Cas1 and Cas2 are the hallmark proteins of prokaryotic adaptive immunity. However, these two proteins are often fused to other proteins and the functional association of these fusions often remain ...Cas1 and Cas2 are the hallmark proteins of prokaryotic adaptive immunity. However, these two proteins are often fused to other proteins and the functional association of these fusions often remain poorly understood. Here we purify and determine structures of Cas1 and the Cas2/3 fusion proteins from Pseudomonas aeruginosa at distinct stages of CRISPR adaptation. Collectively, these structures reveal a prominent, positively charged channel on one face of the integration complex that captures short fragments of foreign DNA. Foreign DNA binding triggers conformational changes in Cas2/3 that expose new DNA binding surfaces necessary for homing the DNA-bound integrase to specific CRISPR loci. The length of the foreign DNA substrate determines if Cas1-2/3 docks completely onto the CRISPR repeat to successfully catalyze two sequential transesterification reactions required for integration. Together, these structures clarify how the Cas1-2/3 proteins orchestrate foreign DNA capture, site-specific delivery, and integration of new DNA into the bacterial genome.
履歴
登録2025年6月9日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年10月22日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3 subtype I-F/YPEST
B: CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3 subtype I-F/YPEST
E: CRISPR-associated endonuclease Cas1
F: CRISPR-associated endonuclease Cas1
G: DNA Strand 1
H: DNA Strand 2
C: CRISPR-associated endonuclease Cas1
D: CRISPR-associated endonuclease Cas1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)407,5048
ポリマ－407,5048
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 CRISPR-associated nuclease/helicase Cas3 subtype I-F/YPEST


分子量: 121273.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 遺伝子: cas3, PA14_33340 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q02ML8, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
#2: タンパク質
CRISPR-associated endonuclease Cas1


分子量: 36154.844 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Strep-tagged Cas1 / 由来: (組換発現) Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌) / 遺伝子: cas1, PA14_33350 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q02ML7, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#3: DNA鎖 DNA Strand 1


分子量: 10377.702 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
#4: DNA鎖 DNA Strand 2


分子量: 9959.435 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cas1-2/3 with bound foreign dsDNACOMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2Cas1-2/3COMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3dsDNACOMPLEX#3-#41SYNTHETIC
分子量値: 0.415 MDa / 実験値: YES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)287
33Pseudomonas aeruginosa (緑膿菌)287
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Monodisperse peak on SEC
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
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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: OTHER
電子レンズモード: OTHER / 倍率（公称値）: 96000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm
撮影平均露光時間: 6 sec. / 電子線照射量: 51.78 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
実像数: 5552

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1crYOLO粒子像選択
4cryoSPARCCTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
12cryoSPARC３次元再構成
13ISOLDEモデル精密化
14PHENIXモデル精密化
15Cootモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1083100 / 詳細: crYolo
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.31 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 28665 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDSource nameタイプAccession codeInitial refinement model-ID
11AlphaFoldin silico model
28flj

8flj

1PDBexperimental model8flj2
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: 92.2 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004918742
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.526825739
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03832893
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00413190
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.74293120

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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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