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- EMDB-0704: Structure of LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0704
タイトルStructure of LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)
マップデータ
試料
  • 複合体: LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)
    • タンパク質・ペプチド: LbCas12a
    • タンパク質・ペプチド: AcrVA4
    • RNA: RNA (42-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
機能・相同性Uncharacterized protein
機能・相同性情報
生物種Lachnospiraceae bacterium (バクテリア) / Moraxella bovoculi (モラクセラ・ボーボクリ) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.25 Å
データ登録者Peng R / Li Z / Xu Y / He S / Peng Q / Shi Y / Gao GF
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / : 2019
タイトル: Structural insight into multistage inhibition of CRISPR-Cas12a by AcrVA4.
著者: Ruchao Peng / Zhiteng Li / Ying Xu / Shaoshuai He / Qi Peng / Lian-Ao Wu / Ying Wu / Jianxun Qi / Peiyi Wang / Yi Shi / George F Gao /
要旨: Prokaryotes possess CRISPR-Cas systems to exclude parasitic predators, such as phages and mobile genetic elements (MGEs). These predators, in turn, encode anti-CRISPR (Acr) proteins to evade the ...Prokaryotes possess CRISPR-Cas systems to exclude parasitic predators, such as phages and mobile genetic elements (MGEs). These predators, in turn, encode anti-CRISPR (Acr) proteins to evade the CRISPR-Cas immunity. Recently, AcrVA4, an Acr protein inhibiting the CRISPR-Cas12a system, was shown to diminish Cas12a (LbCas12a)-mediated genome editing in human cells, but the underlying mechanisms remain elusive. Here we report the cryo-EM structures of AcrVA4 bound to CRISPR RNA (crRNA)-loaded LbCas12a and found AcrVA4 could inhibit LbCas12a at several stages of the CRISPR-Cas working pathway, different from other characterized type I/II Acr inhibitors which target only 1 stage. First, it locks the conformation of the LbCas12a-crRNA complex to prevent target DNA-crRNA hybridization. Second, it interacts with the LbCas12a-crRNA-dsDNA complex to release the bound DNA before cleavage. Third, AcrVA4 binds the postcleavage LbCas12a complex to possibly block enzyme recycling. These findings highlight the multifunctionality of AcrVA4 and provide clues for developing regulatory genome-editing tools.
履歴
登録2019年7月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年9月11日-
マップ公開2019年9月11日-
更新2019年11月6日-
現状2019年11月6日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図(断面を密度値に従い着色)
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図(半径に従い着色)
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6kl9
  • 表面レベル: 0.016
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_0704.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.08 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.016 / ムービー #1: 0.016
最小 - 最大-0.15286848 - 0.21663801
平均 (標準偏差)0.00010925988 (±0.002991805)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 276.48 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.081.081.08
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z276.480276.480276.480
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.1530.2170.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)

全体名称: LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)
要素
  • 複合体: LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)
    • タンパク質・ペプチド: LbCas12a
    • タンパク質・ペプチド: AcrVA4
    • RNA: RNA (42-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)

超分子名称: LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21
分子量実験値: 170 KDa

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分子 #1: LbCas12a

分子名称: LbCas12a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lachnospiraceae bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 143.888359 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: MSKLEKFTNC YSLSKTLRFK AIPVGKTQEN IDNKRLLVED EKRAEDYKGV KKLLDRYYLS FINDVLHSIK LKNLNNYISL FRKKTRTEK ENKELENLEI NLRKEIAKAF KGNEGYKSLF KKDIIETILP EFLDDKDEIA LVNSFNGFTT AFTGFFDNRE N MFSEEAKS ...文字列:
MSKLEKFTNC YSLSKTLRFK AIPVGKTQEN IDNKRLLVED EKRAEDYKGV KKLLDRYYLS FINDVLHSIK LKNLNNYISL FRKKTRTEK ENKELENLEI NLRKEIAKAF KGNEGYKSLF KKDIIETILP EFLDDKDEIA LVNSFNGFTT AFTGFFDNRE N MFSEEAKS TSIAFRCINE NLTRYISNMD IFEKVDAIFD KHEVQEIKEK ILNSDYDVED FFEGEFFNFV LTQEGIDVYN AI IGGFVTE SGEKIKGLNE YINLYNQKTK QKLPKFKPLY KQVLSDRESL SFYGEGYTSD EEVLEVFRNT LNKNSEIFSS IKK LEKLFK NFDEYSSAGI FVKNGPAIST ISKDIFGEWN VIRDKWNAEY DDIHLKKKAV VTEKYEDDRR KSFKKIGSFS LEQL QEYAD ADLSVVEKLK EIIIQKVDEI YKVYGSSEKL FDADFVLEKS LKKNDAVVAI MKDLLDSVKS FENYIKAFFG EGKET NRDE SFYGDFVLAY DILLKVDHIY DAIRNYVTQK PYSKDKFKLY FQNPQFMGGW DKDKETDYRA TILRYGSKYY LAIMDK KYA KCLQKIDKDD VNGNYEKINY KLLPGPNKML PKVFFSKKWM AYYNPSEDIQ KIYKNGTFKK GDMFNLNDCH KLIDFFK DS ISRYPKWSNA YDFNFSETEK YKDIAGFYRE VEEQGYKVSF ESASKKEVDK LVEEGKLYMF QIYNKDFSDK SHGTPNLH T MYFKLLFDEN NHGQIRLSGG AELFMRRASL KKEELVVHPA NSPIANKNPD NPKKTTTLSY DVYKDKRFSE DQYELHIPI AINKCPKNIF KINTEVRVLL KHDDNPYVIG IDRGERNLLY IVVVDGKGNI VEQYSLNEII NNFNGIRIKT DYHSLLDKKE KERFEARQN WTSIENIKEL KAGYISQVVH KICELVEKYD AVIALEDLNS GFKNSRVKVE KQVYQKFEKM LIDKLNYMVD K KSNPCATG GALKGYQITN KFESFKSMST QNGFIFYIPA WLTSKIDPST GFVNLLKTKY TSIADSKKFI SSFDRIMYVP EE DLFEFAL DYKNFSRTDA DYIKKWKLYS YGNRIRIFRN PKKNNVFDWE EVCLTSAYKE LFNKYGINYQ QGDIRALLCE QSD KAFYSS FMALMSLMLQ MRNSITGRTD VDFLISPVKN SDGIFYDSRN YEAQENAILP KNADANGAYN IARKVLWAIG QFKK AEDEK LDKVKIAISN KEWLEYAQTS VKH

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分子 #2: AcrVA4

分子名称: AcrVA4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Moraxella bovoculi (モラクセラ・ボーボクリ)
分子量理論値: 27.369162 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: MYEIKLNDTL IHQTDDRVNA FVAYRYLLRR GDLPKCENIA RMYYDGKVIK TDVIDHDSVH SDEQAKVSNN DIIKMAISEL GVNNFKSLI KKQGYPFSNG HINSWFTDDP VKSKTMHNDE MYLVVQALIR ACIIKEIDLY TEQLYNIIKS LPYDKRPNVV Y SDQPLDPN ...文字列:
MYEIKLNDTL IHQTDDRVNA FVAYRYLLRR GDLPKCENIA RMYYDGKVIK TDVIDHDSVH SDEQAKVSNN DIIKMAISEL GVNNFKSLI KKQGYPFSNG HINSWFTDDP VKSKTMHNDE MYLVVQALIR ACIIKEIDLY TEQLYNIIKS LPYDKRPNVV Y SDQPLDPN NLDLSEPELW AEQVGECMRY AHNDQPCFYI GSTKRELRVN YIVPVIGVRD EIERVMTLEE VRNLHK

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分子 #3: RNA (42-MER)

分子名称: RNA (42-MER) / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 13.48202 KDa
配列文字列:
AAUUUCUACU AAGUGUAGAU CGGUCUCGCA AAGAAUGGAU AU

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / : MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / : HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER /

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度1.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Homemade / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1400000
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 0.50)
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 508000
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6kl9:
Structure of LbCas12a-crRNA complex bound to AcrVA4 (form A complex)

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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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