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- PDB-6qxf: Cas1-Cas2-Csn2-DNA complex from the Type II-A CRISPR-Cas system -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6qxf
タイトルCas1-Cas2-Csn2-DNA complex from the Type II-A CRISPR-Cas system
要素
  • (CRISPR-associated ...) x 3
  • (DNA (25-MER)) x 2
キーワードDNA BINDING PROTEIN (DNA結合タンパク質) / CRISPR (CRISPR) / Cas / DNA binding (デオキシリボ核酸) / Nuclease (ヌクレアーゼ) / Adaptation (適応 (生物学)) / Spacer acquisition / Protein complex (タンパク質複合体) / Protein-DNA complex (デオキシリボ核酸) / Calcium (カルシウム) / Metal-binding / Antiviral (抗ウイルス薬)
機能・相同性
機能・相同性情報


maintenance of CRISPR repeat elements / RNA endonuclease 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 / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Rossmann fold - #11940 / Single alpha-helices involved in coiled-coils or other helix-helix interfaces - #2340 / CRISPR-associated protein, Csn2-type / CRISPR-associated protein Cas1, NMENI subtype / CRISPR-associated protein Csn2 superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csn2) / CRISPR-associated endonuclease Cas2 / Virulence-associated protein D / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR-associated protein Cas1 ...Rossmann fold - #11940 / Single alpha-helices involved in coiled-coils or other helix-helix interfaces - #2340 / CRISPR-associated protein, Csn2-type / CRISPR-associated protein Cas1, NMENI subtype / CRISPR-associated protein Csn2 superfamily / CRISPR-associated protein (Cas_Csn2) / CRISPR-associated endonuclease Cas2 / Virulence-associated protein D / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR associated protein Cas2 / CRISPR-associated protein Cas1 / CRISPR-associated endonuclease Cas1, C-terminal domain / CRISPR associated protein Cas1 / Single alpha-helices involved in coiled-coils or other helix-helix interfaces / Helix non-globular / Special / ロスマンフォールド / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
デオキシリボ核酸 / DNA (> 10) / CRISPR-associated endonuclease Cas1 / CRISPR-associated endoribonuclease Cas2 / CRISPR-associated protein Csn2
類似検索 - 構成要素
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)
Escherichia coli BL21 (大腸菌)
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: 3.6 Å
データ登録者Wilkinson, M. / Drabavicius, G. / Silanskas, A. / Gasiunas, G. / Siksnys, V. / Wigley, D.B.
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Structure of the DNA-Bound Spacer Capture Complex of a Type II CRISPR-Cas System.
著者: Martin Wilkinson / Gediminas Drabavicius / Arunas Silanskas / Giedrius Gasiunas / Virginijus Siksnys / Dale B Wigley /
要旨: CRISPR and associated Cas proteins function as an adaptive immune system in prokaryotes to combat bacteriophage infection. During the immunization step, new spacers are acquired by the CRISPR ...CRISPR and associated Cas proteins function as an adaptive immune system in prokaryotes to combat bacteriophage infection. During the immunization step, new spacers are acquired by the CRISPR machinery, but the molecular mechanism of spacer capture remains enigmatic. We show that the Cas9, Cas1, Cas2, and Csn2 proteins of a Streptococcus thermophilus type II-A CRISPR-Cas system form a complex and provide cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of three different assemblies. The predominant form, with the stoichiometry Cas1-Cas2-Csn2, referred to as monomer, contains ∼30 bp duplex DNA bound along a central channel. A minor species, termed a dimer, comprises two monomers that sandwich a further eight Cas1 and four Cas2 subunits and contains two DNA ∼30-bp duplexes within the channel. A filamentous form also comprises Cas1-Cas2-Csn2 units (typically 2-6) but with a different Cas1-Cas2 interface between them and a continuous DNA duplex running along a central channel.
履歴
登録2019年3月7日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02019年5月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年5月22日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_database_proc / pdbx_seq_map_depositor_info
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update / _pdbx_seq_map_depositor_info.one_letter_code_mod
改定 1.22019年7月24日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-4668
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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 protein Csn2
B: CRISPR-associated protein Csn2
C: CRISPR-associated protein Csn2
D: CRISPR-associated protein Csn2
E: CRISPR-associated protein Csn2
F: CRISPR-associated protein Csn2
G: CRISPR-associated protein Csn2
H: CRISPR-associated protein Csn2
I: CRISPR-associated endonuclease Cas1
J: CRISPR-associated endonuclease Cas1
K: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2
L: CRISPR-associated endonuclease Cas1
M: CRISPR-associated endonuclease Cas1
N: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2
O: CRISPR-associated endonuclease Cas1
P: CRISPR-associated endonuclease Cas1
Q: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2
R: CRISPR-associated endonuclease Cas1
S: CRISPR-associated endonuclease Cas1
T: CRISPR-associated endoribonuclease Cas2
X: DNA (25-MER)
Y: DNA (25-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)556,56730
ポリマ－556,24722
非ポリマー3218
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area59260 Å2
ΔGint-470 kcal/mol
Surface area189380 Å2
手法PISA

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要素

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CRISPR-associated ... , 3種, 20分子 ABCDEFGHIJLMOPRSKNQT

#1: タンパク質
CRISPR-associated protein Csn2


分子量: 25533.473 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) 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)
遺伝子: csn2 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: G3ECR4
#2: タンパク質
CRISPR-associated endonuclease Cas1


分子量: 35363.461 Da / 分子数: 8 / Mutation: C-terminal Strep tag / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) 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)
遺伝子: cas1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: G3ECR2, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
#3: タンパク質
CRISPR-associated endoribonuclease Cas2


分子量: 13431.560 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) 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)
遺伝子: cas2 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: G3ECR3, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素

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DNA鎖 , 2種, 2分子 XY

#4: DNA鎖 DNA (25-MER)


分子量: 7559.863 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
詳細: Ordered portion representing the mixed DNA fragments bound to the complex after sonicating cells and treating with DNaseI.
由来: (天然) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#5: DNA鎖 DNA (25-MER)


分子量: 7785.214 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
詳細: Ordered portion representing the mixed DNA fragments bound to the complex after sonicating cells and treating with DNaseI.
由来: (天然) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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非ポリマー , 1種, 8分子

#6: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca

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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-Cas2-Csn2-DNA monomer complexCOMPLEX#1-#50MULTIPLE SOURCES
2Cas1-Cas2-Csn2COMPLEX#1-#31RECOMBINANT
3DNAデオキシリボ核酸COMPLEX#4-#51NATURAL
分子量値: 0.53 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Streptococcus 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)1308
33Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: Buffer solution was filtered
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
125 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン1
2150 mMSodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
31 mMTCEP1
試料濃度: 0.05 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Sample was DNaseI treated followed by gel filtration. Peak fractions were concentrated prior to making grids.
試料支持詳細: Graphene oxide sheets were applied to the grid prior to sample application
グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 15 s wait time, 1 s blot time.

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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: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 75000 X / 倍率（補正後）: 129032 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）: 1300 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 92.8 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4908 / 詳細: Images were collected in movie mode with 39 frames
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
8Cootモデルフィッティング
10RELION3初期オイラー角割当
11RELION3最終オイラー角割当
12RELION3分類
13RELION3３次元再構成
14Cootモデル精密化
15REFMACモデル精密化
16PHENIX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: 853391
詳細: Reproductions of an initial ab initio generated 3D reconstruction were used as templates for auto picking
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 306470 / クラス平均像の数: 5 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
Target criteria: Correlation coefficient and visual inspection
詳細: Rounds of manual fitting in Coot, jelly-body refinement in REFMAC and real-space refinement in PHENIX
原子モデル構築
IDPDB-IDPDB chain-ID 3D fitting-ID
13V7F

3v7f

1
25XVN

5xvn

A1
35XVN

5xvn

B1
45XVN

5xvn

E1

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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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