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- PDB-4cmp: Crystal structure of S. pyogenes Cas9 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 4cmp
タイトルCrystal structure of S. pyogenes Cas9
要素CRISPR-ASSOCIATED ENDONUCLEASE CAS9/CSN1
キーワードHYDROLASE (加水分解酵素) / DNASE (デオキシリボヌクレアーゼ) / RNA-GUIDED / IMMUNITY / CRRNA / GENOME EDITING (ゲノム編集)
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / 3'-5' exonuclease activity / DNA endonuclease activity / defense response to virus / 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
CRISPR-associated endonuclease Cas9/Csn1
類似検索 - 構成要素
生物種STREPTOCOCCUS PYOGENES (化膿レンサ球菌)
手法X線回折 / シンクロトロン / 多重同系置換・異常分散 / 解像度: 2.62 Å
データ登録者Jinek, M. / Jiang, F. / Taylor, D.W. / Sternberg, S.H. / Kaya, E. / Ma, E. / Anders, C. / Hauer, M. / Zhou, K. / Lin, S. ...Jinek, M. / Jiang, F. / Taylor, D.W. / Sternberg, S.H. / Kaya, E. / Ma, E. / Anders, C. / Hauer, M. / Zhou, K. / Lin, S. / Kaplan, M. / Iavarone, A.T. / Charpentier, E. / Nogales, E. / Doudna, J.A.
引用ジャーナル: Science / : 2014
タイトル: Structures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activation.
著者: Martin Jinek / Fuguo Jiang / David W Taylor / Samuel H Sternberg / Emine Kaya / Enbo Ma / Carolin Anders / Michael Hauer / Kaihong Zhou / Steven Lin / Matias Kaplan / Anthony T Iavarone / ...著者: Martin Jinek / Fuguo Jiang / David W Taylor / Samuel H Sternberg / Emine Kaya / Enbo Ma / Carolin Anders / Michael Hauer / Kaihong Zhou / Steven Lin / Matias Kaplan / Anthony T Iavarone / Emmanuelle Charpentier / Eva Nogales / Jennifer A Doudna /
要旨: Type II CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems use an RNA-guided DNA endonuclease, Cas9, to generate double-strand breaks in invasive DNA ...Type II CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR-associated) systems use an RNA-guided DNA endonuclease, Cas9, to generate double-strand breaks in invasive DNA during an adaptive bacterial immune response. Cas9 has been harnessed as a powerful tool for genome editing and gene regulation in many eukaryotic organisms. We report 2.6 and 2.2 angstrom resolution crystal structures of two major Cas9 enzyme subtypes, revealing the structural core shared by all Cas9 family members. The architectures of Cas9 enzymes define nucleic acid binding clefts, and single-particle electron microscopy reconstructions show that the two structural lobes harboring these clefts undergo guide RNA-induced reorientation to form a central channel where DNA substrates are bound. The observation that extensive structural rearrangements occur before target DNA duplex binding implicates guide RNA loading as a key step in Cas9 activation.
履歴
登録2014年1月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02014年2月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12014年2月19日Group: Atomic model / Database references
改定 1.22014年3月26日Group: Database references
改定 1.32024年5月8日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Derived calculations / Other
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_database_status / pdbx_struct_conn_angle / struct_conn / struct_site
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _pdbx_database_status.status_code_sf / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr1_label_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_auth_seq_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_asym_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_atom_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_comp_id / _pdbx_struct_conn_angle.ptnr3_label_seq_id / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id / _struct_conn.ptnr2_label_seq_id / _struct_site.pdbx_auth_asym_id / _struct_site.pdbx_auth_comp_id / _struct_site.pdbx_auth_seq_id

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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 ENDONUCLEASE CAS9/CSN1
B: CRISPR-ASSOCIATED ENDONUCLEASE CAS9/CSN1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)318,4778
ポリマ-317,9722
非ポリマー5056
3,657203
1
A: CRISPR-ASSOCIATED ENDONUCLEASE CAS9/CSN1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)159,1783
ポリマ-158,9861
非ポリマー1922
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
2
B: CRISPR-ASSOCIATED ENDONUCLEASE CAS9/CSN1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)159,2995
ポリマ-158,9861
非ポリマー3124
181
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)159.780, 209.620, 91.260
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number18
Space group name H-MP21212
非結晶学的対称性 (NCS)NCS oper: (Code: given
Matrix: (0.99975, -0.02197, 0.0043), (-0.0221, -0.99927, 0.03109), (0.00361, -0.03117, -0.99951)
ベクター: -1.20034, -157.83882, 41.34232)

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要素

#1: タンパク質 CRISPR-ASSOCIATED ENDONUCLEASE CAS9/CSN1 / CAS9


分子量: 158986.109 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) STREPTOCOCCUS PYOGENES (化膿レンサ球菌)
: SEROTYPE M1 / プラスミド: PEC-K-MBP / 発現宿主: ESCHERICHIA COLI (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): ROSETTA2
参照: UniProt: Q99ZW2, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#2: 化合物
ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン / 硫酸塩


分子量: 96.063 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / : SO4
#3: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / : Mg
#4: 水 ChemComp-HOH / water /


分子量: 18.015 Da / 分子数: 203 / 由来タイプ: 天然 / : H2O
配列の詳細M-TERMINAL GAAS IS DERIVED FROM THE EXPRESSION VECTOR

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.41 Å3/Da / 溶媒含有率: 49 % / 解説: NONE
結晶化pH: 8.5
詳細: 0.1 M TRIS PH 8.5, 0.3 M LITHIUM SULFATE, 15% PEG 3350

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SLS / ビームライン: X06SA / 波長: 1
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 6M / 検出器: PIXEL / 日付: 2013年8月31日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.62→47.52 Å / Num. obs: 92408 / % possible obs: 98.2 % / Observed criterion σ(I): 1.94 / 冗長度: 2.3 % / Biso Wilson estimate: 64.77 Å2 / Rmerge(I) obs: 0.05 / Net I/σ(I): 13.02
反射 シェル解像度: 2.62→2.69 Å / 冗長度: 2.3 % / Rmerge(I) obs: 0.64 / Mean I/σ(I) obs: 1.94 / % possible all: 98.5

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(PHENIX.REFINE)精密化
XDSデータ削減
XSCALEデータスケーリング
autoSHARP位相決定
精密化構造決定の手法: 多重同系置換・異常分散
開始モデル: NONE

解像度: 2.62→47.481 Å / SU ML: 0.41 / σ(F): 1.36 / 位相誤差: 31.27 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2858 2424 2.6 %
Rwork0.2523 --
obs0.2532 92408 99.61 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.62→47.481 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数18862 0 26 203 19091
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.00519183
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.94825770
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d16.9587339
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0532899
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0033268
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.6199-2.67340.34631410.31245216X-RAY DIFFRACTION100
2.6734-2.73150.3481400.29675212X-RAY DIFFRACTION100
2.7315-2.7950.33141420.29215261X-RAY DIFFRACTION100
2.795-2.86490.3181140.30035312X-RAY DIFFRACTION100
2.8649-2.94240.43381970.31955172X-RAY DIFFRACTION100
2.9424-3.02890.33921030.31735306X-RAY DIFFRACTION100
3.0289-3.12670.39041630.30445238X-RAY DIFFRACTION100
3.1267-3.23840.35311370.28915276X-RAY DIFFRACTION100
3.2384-3.3680.29151050.27775315X-RAY DIFFRACTION100
3.368-3.52130.29861950.26365245X-RAY DIFFRACTION100
3.5213-3.70690.29991000.25085298X-RAY DIFFRACTION100
3.7069-3.9390.26721980.24195237X-RAY DIFFRACTION99
3.939-4.2430.2726980.2285321X-RAY DIFFRACTION99
4.243-4.66960.28781930.21295270X-RAY DIFFRACTION99
4.6696-5.34450.25981050.22285395X-RAY DIFFRACTION99
5.3445-6.73050.2739990.26835402X-RAY DIFFRACTION99
6.7305-47.4890.22591940.2355508X-RAY DIFFRACTION98
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL112)L122)L132)L222)L232)L332)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T112)T122)T132)T222)T232)T332)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
11.9611-0.3317-0.55771.3429-0.29983.11310.0860.1160.02920.00290.04880.0601-0.5508-0.3253-0.03540.30440.1514-0.04320.21460.00040.0788-36.405-29.7107-24.0474
20.8415-0.05590.46351.0919-0.51671.2968-0.10310.01340.0044-0.01530.0531-0.1155-0.25010.14190.01050.26-0.03110.00130.15590.0290.2398-18.4746-58.94593.974
30.0752-0.0494-0.00880.33910.31760.41710.0434-0.17170.11360.2927-0.188-0.1308-1.01570.9933-0.3391.118-1.0348-0.18540.38890.59340.4699-3.4501-16.0601-13.8044
42.35510.53950.44311.3934-0.01222.12170.1625-0.23880.12220.3479-0.15660.13350.221-0.06730.02220.2543-0.11630.12770.26-0.03470.1256-39.0221-125.311569.1741
50.4942-0.1358-0.16072.1738-0.47190.7753-0.09530.0437-0.0552-0.04240.0421-0.04560.04090.0790.03190.09590.0033-0.01490.22410.070.3003-19.403-96.934540.4661
60.8212-0.0362-0.19330.76230.16480.98680.0013-0.7989-0.8501-0.16590.18530.14710.4582-0.1772-0.02360.4324-0.0616-0.09840.70220.17680.741-4.603-140.119658.6578
70.8727-0.02010.33880.4085-0.03851.8746-0.2565-0.214-0.18350.03950.33750.3252-0.3051-1.3947-0.19690.35710.16350.02910.7350.4250.634-56.0746-83.9324-2.4003
80.98020.1150.10821.16060.66953.1914-0.240.12180.4269-0.00170.02550.8302-0.0196-1.2544-1.30530.17360.129-0.05880.46260.58710.9453-58.0188-71.426946.3373
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1CHAIN A AND ((RESID 4 THROUGH 65) OR (RESID 718 THROUGH 764) OR (RESID 908 THROUGH 1363))
2X-RAY DIFFRACTION2CHAIN A AND (RESID 66 THROUGH 447 )
3X-RAY DIFFRACTION3CHAIN A AND (RESID 775 THROUGH 902 )
4X-RAY DIFFRACTION4CHAIN B AND ((RESID 4 THROUGH 65) OR (RESID 718 THROUGH 764) OR (RESID 908 THROUGH 1363))
5X-RAY DIFFRACTION5CHAIN B AND (RESID 66 THROUGH 447 )
6X-RAY DIFFRACTION6CHAIN B AND (RESID 773 THROUGH 901 )
7X-RAY DIFFRACTION7CHAIN A AND (RESID 503 THROUGH 714)
8X-RAY DIFFRACTION8CHAIN B AND (RESID 502 THROUGH 713)

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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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