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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-0516 | |||||||||||||||||||||
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タイトル | Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex | |||||||||||||||||||||
マップデータ | Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex | |||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | CRISPR (CRISPR) / Type III-A / ssRNAase / ssDNase / HYDROLASE (加水分解酵素) / TRANSFERASE-RNA complex | |||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 exonuclease activity / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / transferase activity / endonuclease activity / defense response to virus / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / RNA binding / ATP binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||||||||
生物種 | Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) | |||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å | |||||||||||||||||||||
データ登録者 | Zhang K / Pintilie G | |||||||||||||||||||||
資金援助 | 米国, 中国, 6件
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引用 | ジャーナル: Cell Res / 年: 2019 タイトル: Coupling of ssRNA cleavage with DNase activity in type III-A CRISPR-Csm revealed by cryo-EM and biochemistry. 著者: Minghui Guo / Kaiming Zhang / Yuwei Zhu / Grigore D Pintilie / Xiaoyu Guan / Shanshan Li / Michael F Schmid / Zhuo Ma / Wah Chiu / Zhiwei Huang / 要旨: The type III CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR-associated genes) systems are bacterially encoded adaptive immune systems for defense against invading ...The type III CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR-associated genes) systems are bacterially encoded adaptive immune systems for defense against invading nucleic acids. They accomplish this task through the coordinated cleavage of invading substrates of single-stranded RNA and DNA (ssDNA and ssRNA) by the Csm (type III-A) or Cmr (type III-B) effector complexes. The ssRNA is complementarily bound to the CRISPR RNA (crRNA). However, the structural basis for the DNase and RNase activation of the Csm nucleoprotein complex is largely unknown. Here we report cryo-EM structures of the Csm-crRNA complex, with or without target ssRNA, at near-atomic resolution. Our cryo-EM maps allow us to build atomic models of the key macromolecular components, including Cas10, Csm2, Csm3, Csm4, crRNA and the invading ssRNA. Our structure resolves unambiguously the stoichiometry and tertiary structures of the Csm protein complex and the interactions between protein components and the crRNA/ssRNA. Interestingly, the new atomic structures of the Csm proteins presented here are similar to those of previously known Csm proteins in other species despite their low sequence similarity. Our combined structural and biochemical data suggest that ssRNA cleavage is preferentially carried out near its 5'-end, that the extent of interactions among the ssRNA, crRNA and the protein components regulates the DNase activity of the Csm complex, and that the 3' flanking sequence of ssRNA activates the Cas10 DNase activity allosterically. | |||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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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
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_0516.map.gz | 203.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-0516-v30.xml emd-0516.xml | 18.2 KB 18.2 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_0516.png | 142.8 KB | ||
Filedesc metadata | emd-0516.cif.gz | 7 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0516 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0516 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_0516.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.06 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex
全体 | 名称: Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex |
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要素 |
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-超分子 #1: Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex
超分子 | 名称: Small conformation of ssRNA-bound CRISPR_Csm complex タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
-分子 #1: CRISPR system Cms protein Csm2
分子 | 名称: CRISPR system Cms protein Csm2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 14.238391 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MAILTDENYV DKAERAISLL EKDNKGNYLL TTSQIRKLLS LCSSLYDRSK ERKFDELIND VSYLRVQFVY QAGREIAVKD LIEKAQILE ALKEIKDRET LQRFCRYMEA LVAYFKFYGG KD UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm2 |
-分子 #3: CRISPR type III-associated RAMP protein Csm4
分子 | 名称: CRISPR type III-associated RAMP protein Csm4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 33.786949 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MTYKLYIMTF QNAHFGSGTL DSSKLTFSAD RIFSALVLES LKMGKLDAFL AEANQDKFTL TDAFPFQFGP FLPKPIGYPK HDQIDQSVD VKEVRRQAKL SKKLQFLALE NVDDYLNGEL FENEEHAVID TVTKNQPHKD GNLYQVATTR FSNDTSLYVI A NESDLLNE ...文字列: MTYKLYIMTF QNAHFGSGTL DSSKLTFSAD RIFSALVLES LKMGKLDAFL AEANQDKFTL TDAFPFQFGP FLPKPIGYPK HDQIDQSVD VKEVRRQAKL SKKLQFLALE NVDDYLNGEL FENEEHAVID TVTKNQPHKD GNLYQVATTR FSNDTSLYVI A NESDLLNE LMSSLQYSGL GGKRSSGFGR FELDIQNIPL ELSDRLTKNH SDKVMSLTTA LPVDADLEEA MEDGHYLLTK SS GFAFSHA TNENYRKQDL YKFASGSTFS KTFEGQIVDV RPLDFPHAVL NYAKPLFFKL EV UniProtKB: CRISPR system Cms protein Csm4 |
-分子 #4: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1...
分子 | 名称: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A) タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 86.930672 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MKKEKIDLFY GALLHDIGKV IQRATGERKK HALVGADWFD EIADNQVISD QIRYHMANYQ SDKLGNDHLA YITYIADNIA SGVDRRQSN EESDEDASAK IWDTYTNQAD IFNVFGAQTD KRYFKPTVLN LKSKPNFASA TYEPFSKGDY AAIATRIKNE L AEFEFNQA ...文字列: MKKEKIDLFY GALLHDIGKV IQRATGERKK HALVGADWFD EIADNQVISD QIRYHMANYQ SDKLGNDHLA YITYIADNIA SGVDRRQSN EESDEDASAK IWDTYTNQAD IFNVFGAQTD KRYFKPTVLN LKSKPNFASA TYEPFSKGDY AAIATRIKNE L AEFEFNQA QIDSLLNLFE AILSFVPSST NSKEIADISL AEHSRLTAAF ALAIYDYLED KGRHNYKEDL FTKASAFYEE EA FLLASFD LSGIQDFIYN IATSGAAKQL KARSLYLDFM SEYIADSLLD KLGLNRANLL YVGGGHAYFV LANTEKTVET LVQ FEKDFN QFLLANFQTR LYVAFGWGSF AAKDIMSELN SPESYRQIYQ KASRMISEKK ISRYDYRTLM LLNRGGKSSE RECE ICHSV ENLVSYHDQK VCDICRGLYQ FSKEIAHDHF IITENEGLPI GPNACLKGVA FEKLSQESFS RVYVKNDYKA GTIKA THVF VGDYQCDEIH KYAALSKNED GLGIKRLAVV RLDVDDLGAA FMAGFSRQGN GQYSTLSRSA TFSRSMSLFF KVYINQ FAS DKKLSIIYAG GDDVFAIGSW QDIIAFTVEL RQNFIKWTNG KLTLSAGIGL FADKTPISLM AHQTGELEEA AKGNEKD SI SLFSSDYTFK FDRFITNVYD DKLEQIRYFF NHQDERGKNF IYKLIELLRN YESEEKMNVA RLAYYLTRLE ELTDKDER D KFKQFKKLFF KWYTNNESDR KEAELALLLY VYEIRKD UniProtKB: CRISPR system single-strand-specific deoxyribonuclease Cas10/Csm1 (subtype III-A) |
-分子 #6: CRISPR type III-associated RAMP protein Csm3
分子 | 名称: CRISPR type III-associated RAMP protein Csm3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 24.556908 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) |
配列 | 文字列: MTFAKIKFSA QIRLETGLHI GGSDAFAAIG AIASPVIKDP ITNIPIIPGS SLKGKMRTLL AKVYNEKVAE KPSDDSDILS RLFGNSKDK RFKMGRLIFR DAFLSNADEL DSLGVRSYTE VKFENTIDRI TAEANPRQIE RAIRNSTFDF ELIYEITDEN E NQVEEDFK ...文字列: MTFAKIKFSA QIRLETGLHI GGSDAFAAIG AIASPVIKDP ITNIPIIPGS SLKGKMRTLL AKVYNEKVAE KPSDDSDILS RLFGNSKDK RFKMGRLIFR DAFLSNADEL DSLGVRSYTE VKFENTIDRI TAEANPRQIE RAIRNSTFDF ELIYEITDEN E NQVEEDFK VIRDGLKLLE LDYLGGSGSR GYGKVAFEKL KATTVFGNYD VKTLNELLTA EV UniProtKB: CRISPR system Cms endoribonuclease Csm3 |
-分子 #2: crRNA
分子 | 名称: crRNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 22.935553 KDa |
配列 | 文字列: ACGGAAACUU UCGUAACUGU UUAAUUCUGU UCACUUAUUC CACCGAUAUA AACCUAAUUA CCUCGAGAGG GG |
-分子 #5: target ssRNA
分子 | 名称: target ssRNA / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Streptococcus thermophilus (ストレプトコッカス・サリバリウス 亜種 サーモフィラス) |
分子量 | 理論値: 15.980722 KDa |
配列 | 文字列: GGGAAUAAGU GAACAGAAUU AAACAGUUAC GAAAAAAAAA AAGGGUACC |
-分子 #7: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ChemComp-ATP: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.4 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.6 |
グリッド | 詳細: unspecified |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 7.0 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE |
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初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 0.65) / 使用した粒子像数: 50092 |