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- EMDB-9067: CryoEM structure of AcrIIA2 homolog in complex with CRISPR-Cas9 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9067
タイトルCryoEM structure of AcrIIA2 homolog in complex with CRISPR-Cas9
マップデータAcrIIA2b-bound CRISPR-Cas9
試料
  • 複合体: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
    • 複合体: sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
      • RNA: Single guide RNA (116-MER)
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • 複合体: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b)
      • タンパク質・ペプチド: Anti-CRISPR AcrIIA2 Homolog
キーワードCRISPR-Cas (CRISPR) / Cas9 (Cas9) / Cas9 inhibitors / anti-CRISPR / AcrIIA2 / bacteriophage (ファージ) / gene editing / HYDROLASE-RNA-VIRAL PROTEIN complex
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / defense response to virus / endonuclease activity / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素 / DNA binding / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. ...CRISPR-associated endonuclease Cas9, PAM-interacting domain / CRISPR-associated endonuclease Cas9, bridge helix / CRISPR-associated endonuclease Cas9, REC lobe / REC lobe of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / Bridge helix of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / PAM-interacting domain of CRISPR-associated endonuclease Cas9 / CRISPR-associated endonuclease Cas9 / HNH endonuclease / Cas9-type HNH domain / Cas9-type HNH domain profile. / HNH nuclease / Ribonuclease H superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Anti-CRISPR AcrIIA2 Homolog / CRISPR-associated endonuclease Cas9
類似検索 - 構成要素
生物種Streptococcus pyogenes M1 GAS (化膿レンサ球菌) / Listeria phage LP-101 (ファージ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Jiang F / Liu JJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Temperature-Responsive Competitive Inhibition of CRISPR-Cas9.
著者: Fuguo Jiang / Jun-Jie Liu / Beatriz A Osuna / Michael Xu / Joel D Berry / Benjamin J Rauch / Eva Nogales / Joseph Bondy-Denomy / Jennifer A Doudna /
要旨: CRISPR-Cas immune systems utilize RNA-guided nucleases to protect bacteria from bacteriophage infection. Bacteriophages have in turn evolved inhibitory "anti-CRISPR" (Acr) proteins, including six ...CRISPR-Cas immune systems utilize RNA-guided nucleases to protect bacteria from bacteriophage infection. Bacteriophages have in turn evolved inhibitory "anti-CRISPR" (Acr) proteins, including six inhibitors (AcrIIA1-AcrIIA6) that can block DNA cutting and genome editing by type II-A CRISPR-Cas9 enzymes. We show here that AcrIIA2 and its more potent homolog, AcrIIA2b, prevent Cas9 binding to DNA by occluding protein residues required for DNA binding. Cryo-EM-determined structures of AcrIIA2 or AcrIIA2b bound to S. pyogenes Cas9 reveal a mode of competitive inhibition of DNA binding that is distinct from other known Acrs. Differences in the temperature dependence of Cas9 inhibition by AcrIIA2 and AcrIIA2b arise from differences in both inhibitor structure and the local inhibitor-binding environment on Cas9. These findings expand the natural toolbox for regulating CRISPR-Cas9 genome editing temporally, spatially, and conditionally.
履歴
登録2018年8月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年1月16日-
マップ公開2019年1月16日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 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: 0.443
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面レベル: 0.443
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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-6mcc
  • 表面レベル: 0.443
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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

emd_9067.png

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_9067.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈AcrIIA2b-bound CRISPR-Cas9
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.443 / ムービー #1: 0.443
最小 - 最大-1.7610648 - 2.7448
平均 (標準偏差)0.005418741 (±0.08770543)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 220.79999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z220.800220.800220.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-1.7612.7450.005

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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 : AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyo...

全体名称: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
要素
  • 複合体: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
    • 複合体: sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
      • RNA: Single guide RNA (116-MER)
      • タンパク質・ペプチド: CRISPR-associated endonuclease Cas9
    • 複合体: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b)
      • タンパク質・ペプチド: Anti-CRISPR AcrIIA2 Homolog

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超分子 #1: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyo...

超分子名称: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) bound to sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all

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超分子 #2: sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9

超分子名称: sgRNA-bound Streptococcus pyogenes Cas9 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes M1 GAS (化膿レンサ球菌)

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超分子 #3: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b)

超分子名称: AcrIIA2 homolog (AcrIIA2b) / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Listeria phage LP-101 (ファージ)

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分子 #1: Single guide RNA (116-MER)

分子名称: Single guide RNA (116-MER) / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes M1 GAS (化膿レンサ球菌)
分子量理論値: 37.642258 KDa
配列文字列:
(GTP)GCGCAUAAA GAUGAGACGC GUUUUAGAGC UAUGCUGUUU UGAAAAAAAC AGCAUAGCAA GUUAAAAUAA GGCUAG UCC GUUAUCAACU UGAAAAAGUG GCACCGAGUC GGUGCUU

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分子 #2: CRISPR-associated endonuclease Cas9

分子名称: CRISPR-associated endonuclease Cas9 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 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
由来(天然)生物種: Streptococcus pyogenes M1 GAS (化膿レンサ球菌)
分子量理論値: 158.685828 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDKKYSIGLD IGTNSVGWAV ITDDYKVPSK KFKVLGNTDR HSIKKNLIGA LLFDSGETAE ATRLKRTARR RYTRRKNRIC YLQEIFSNE MAKVDDSFFH RLEESFLVEE DKKHERHPIF GNIVDEVAYH EKYPTIYHLR KKLVDSTDKA DLRLIYLALA H MIKFRGHF ...文字列:
MDKKYSIGLD IGTNSVGWAV ITDDYKVPSK KFKVLGNTDR HSIKKNLIGA LLFDSGETAE ATRLKRTARR RYTRRKNRIC YLQEIFSNE MAKVDDSFFH RLEESFLVEE DKKHERHPIF GNIVDEVAYH EKYPTIYHLR KKLVDSTDKA DLRLIYLALA H MIKFRGHF LIEGDLNPDN SDVDKLFIQL VQTYNQLFEE NPINASGVDA KAILSARLSK SRRLENLIAQ LPGEKKNGLF GN LIALSLG LTPNFKSNFD LAEDAKLQLS KDTYDDDLDN LLAQIGDQYA DLFLAAKNLS DAILLSDILR VNTEITKAPL SAS MIKRYD EHHQDLTLLK ALVRQQLPEK YKEIFFDQSK NGYAGYIDGG ASQEEFYKFI KPILEKMDGT EELLVKLNRE DLLR KQRTF DNGSIPHQIH LGELHAILRR QEDFYPFLKD NREKIEKILT FRIPYYVGPL ARGNSRFAWM TRKSEETITP WNFEE VVDK GASAQSFIER MTNFDKNLPN EKVLPKHSLL YEYFTVYNEL TKVKYVTEGM RKPAFLSGEQ KKAIVDLLFK TNRKVT VKQ LKEDYFKKIE CFDSVEISGV EDRFNASLGT YHDLLKIIKD KDFLDNEENE DILEDIVLTL TLFEDREMIE ERLKTYA HL FDDKVMKQLK RRRYTGWGRL SRKLINGIRD KQSGKTILDF LKSDGFANRN FMQLIHDDSL TFKEDIQKAQ VSGQGDSL H EHIANLAGSP AIKKGILQTV KVVDELVKVM GRHKPENIVI EMARENQTTQ KGQKNSRERM KRIEEGIKEL GSQILKEHP VENTQLQNEK LYLYYLQNGR DMYVDQELDI NRLSDYDVDH IVPQSFLKDD SIDNKVLTRS DKNRGKSDNV PSEEVVKKMK NYWRQLLNA KLITQRKFDN LTKAERGGLS ELDKAGFIKR QLVETRQITK HVAQILDSRM NTKYDENDKL IREVKVITLK S KLVSDFRK DFQFYKVREI NNYHHAHDAY LNAVVGTALI KKYPKLESEF VYGDYKVYDV RKMIAKSEQE IGKATAKYFF YS NIMNFFK TEITLANGEI RKRPLIETNG ETGEIVWDKG RDFATVRKVL SMPQVNIVKK TEVQTGGFSK ESILPKRNSD KLI ARKKDW DPKKYGGFDS PTVAYSVLVV AKVEKGKSKK LKSVKELLGI TIMERSSFEK NPIDFLEAKG YKEVKKDLII KLPK YSLFE LENGRKRMLA SAGELQKGNE LALPSKYVNF LYLASHYEKL KGSPEDNEQK QLFVEQHKHY LDEIIEQISE FSKRV ILAD ANLDKVLSAY NKHRDKPIRE QAENIIHLFT LTNLGAPAAF KYFDTTIDRK RYTSTKEVLD ATLIHQSITG LYETRI DLS QLGGD

UniProtKB: CRISPR-associated endonuclease Cas9

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分子 #3: Anti-CRISPR AcrIIA2 Homolog

分子名称: Anti-CRISPR AcrIIA2 Homolog / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Listeria phage LP-101 (ファージ)
分子量理論値: 15.297688 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MTTARKKFYQ AISEFEAMTG KDVERTPQIA DEVLNDAEYI AFTKTEKYAL YLCTSNVEGL EDRYFLDEEC LDSTFLETED NETYYIHFL QETEFSEDDN EDELPLATEE QIEAYDKQEE LKAVILKKEL N

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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

緩衝液pH: 8
詳細: 30 mM Tris-HCl, pH 8.0, 150 mM sodium chloride, 5 mM DTT, 0.1% glycerol
グリッド詳細: unspecified
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 II
詳細SpyCas9-sgRNA-AcrIIA2b complex

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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
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: 46.2 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

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
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: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 167464

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4zt0


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-6mcc:
CryoEM structure of AcrIIA2 homolog in complex with CRISPR-Cas9

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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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