◆ CRISPR関連生体分子データ ◆
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ゲノム編集研究でEmmanuelle CharpentierとJennifer A. Doudnaが2020年ノーベル化学賞を受賞しました! → 関連記事
「生物の科学 遺伝」2018年11月発刊号に特集『ゲノム編集』が掲載されました。 → PDF版販売
2017/04/02に新潟市内で第98回サイエンスカフェにいがた『“ゲノム編集”が世界を変える?』を開催しました。
ゲノム編集研究が日本国際賞を受賞(2017/02/03公表): 2017年(第33回)Japan Prize受賞者 「生命科学」分野 CRISPR-Casによるゲノム編集機構の解明(国際科学技術財団) → #ゲノム編集。CRISPR。ゲノム編集研究が日本国際賞受賞 - Togetterまとめ
本ページについて日本コンピュータ化学会2016春季年会(2016/06/02-03,東京工業大学大岡山キャンパス;プログラム)でポスター発表しました → 1P09要旨 [PDF]


初期表示はPDBデータ 5f9r(sgRNAおよび2本鎖DNAと結合したCRISPR-Cas9;2020年ノーベル化学賞受賞のJ.A.Doudnaらによる)
※Jmolによる分子表示はWindows 10でもInternet Explorer 11により可能です。


■CRISPR-Cas9(Cas9以外のCasも含む)
4ogc(Cas9タンパク質;2020年ノーベル化学賞受賞のJ.A.Doudnaらによる) SPD(スペルミジン)選択 同PDBsumデータ 4ogc_SPD$ → Science論文(2014)
4oo8のChain A・B・C(Cas9タンパク質-ガイド鎖RNA-標的DNAの複合体)
4qyz(標的ssDNA-Casタンパク質-crRNA複合体)
4un3(PAM(protospacer adjacent motif)を含む標的DNAと結合したCas9エンドヌクレアーゼ) → 3Dプリンタ模型情報
5b2o(Cas9タンパク質-sgRNA-標的DNAの複合体;TGG PAM) 同Chain B-D(sgRNA-標的DNAのみ) | 5b2p(同;TGA PAM) 同Chain B-D(sgRNA-標的DNAのみ) | 5b2q(同;TGG PAM) 同Chain B-D(sgRNA-標的DNAのみ) ‖ 5b2r(同;TGA PAM) | 5b2s(同;TGAG PAM) | 5b2t(同;TGCG PAM)
5f9r(sgRNAおよび2本鎖DNAと結合したCRISPR-Cas9;2020年ノーベル化学賞受賞のJ.A.Doudnaらによる)
5fq5(Cas9-sgRNA-DNA複合体;SAD法〈単波長異常散乱法〉による)
5fw1(SpyCas9-sgRNA-標的DNA複合体;TGAG PAM) | 5fw2(同;TGAG PAM) | 5fw3(同;TGCG PAM)
5h9f(標的dsDNA-Casタンパク質-crRNA複合体;5'-ATG PAMを認識) 23G(guanosine-5'-phosphate-2',3'-cyclic phosphate)選択
5x2g(標的DNA-Casタンパク質-sgRNA複合体;AGAAACC PAM) | 5x2h(同;AGAAACA PAM)
5xbl(SpyCas9-sgRNA複合体;抗CRISPRタンパク質AcrIIA4が結合)
4ic1(Cas4タンパク質) → Jmolトピック
6thh(Cas10dタンパク質;抗CRISPRタンパク質AcrID1が結合) → Jmolトピック
7c7l(Cas12fタンパク質)
5b43(Cpf1タンパク質-crRNA-標的DNA複合体;5'-TTTN-3' PAM)
5mga(Cpf1タンパク質-crRNA-DNA複合体)
5nfv(Cpf1(Cas12a)タンパク質-crRNA-標的DNA複合体) | 5ng6のChain A・B(Cpf1(Cas12a)タンパク質-crRNA複合体)
5xh6(Cpf1タンパク質-crRNA-標的DNA複合体;TATA PAM) | 5xh7(Cpf1タンパク質-crRNA-標的DNA複合体;TCCA PAM)
6e79CasX-gRNA-DNA複合体)
■その他
ベムラフェニブ(vemurafenib;悪性黒色腫の治療薬,WIRED.jp記事参照) ※参考(ベムラフェニブ結合PDBデータ例: 3og7(B-Rafプロテインキナーゼ) 同PDBsumデータ 3og7_032$ → Jmolトピック

バックボーン 二次構造 DNA/RNA(ATGCU;塩基のみ) DNA/RNA(ATGCUbackbone
全選択 タンパク質選択 リガンド選択 DNA/RNA選択 DNA選択 DNA/RNA塩基選択 DNA/RNA backbone選択 
Chain A選択 B選択 C選択 D選択
空間充填 球棒 球30% 球60% スティック 針金 消去
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド
水素結合表示
 
  
背景・黒 灰 白 



アミノ酸および特性基の親水性・疎水性Log Pをポケットに!


■CRISPR-Cas9(Cas9以外のCasも含む)


Cas9タンパク質
4ogcとそのPDBsumデータ(Science論文(2014)2020年ノーベル化学賞受賞のJ.A.Doudnaらによる)


  
[左]5f9r(2020年ノーベル化学賞受賞のJ.A.Doudnaらによる) [右]4oo8のChain A-C ;・


    
[左]4qyz(空間充填がcrRNA,小さめの球表示が標的ssDNA) [中]5h9f [右]5h9fと同データ引用Nature論文掲載図との比較


    
左から 4un3(空間充填が標的DNA,小さめの球表示がsgRNA),同3Dプリンタ模型(3dmoleculardesigns.com)
同データをより作成した画像が表紙の「生物の科学 遺伝」2018年11月発刊号2021年発刊号 p.8にも掲載),The Mercury News記事(2018/09/10)


  
[左]5b2q
[右]同Chain B-D(sgRNA-標的DNAのみ;スティック表示がRNAで球棒表示がDNA〈塩基部分だけドット表面表示〉)  …クリックで拡大



5b2r
※recognition lobe (REC),nuclease lobe (NUC)についてはCas9 - WikipediaCell資料(2014/06/05) [PDF]ほか参照



5fw1(左)と5fw3(右)



5x2g(左)と5x2h(右)


  
[左]抗CRISPRタンパク質AcrIIA4が結合したSpyCas9-sgRNA複合体5xbl …Nature ハイライト(2017/06/15)参照
[右]抗CRISPRタンパク質AcrID1が結合したCas10dタンパク質6thh → Jmolトピック



Cas12f-gRNA-標的DNA複合体 7c7l



CasX-gRNA-DNA複合体 6e79



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Cas9タンパク質4oo8(B鎖)と5f9r(A鎖)のアミノ酸配列の異同(FASTA形式データから作成;PDB形式データとの違いに注)


上表の四角枠部分を中心にした拡大図



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上表の縮小画像


5b2p(TGA PAM)および5b2q(TGG PAM)のChain CとD(大きな球表示が塩基)の接合部分



5b2r(TGA PAM)・5b2s(TGAG PAM)・5b2t(TGCG PAM)の構造比較アニメ


■CRISPR-Cpf1


5b43
※Chain B-Dの塩基配列は上掲(CRISPR-Cas9と比較)



5nfv5mga



5nfv5ng6(Chain A・B)



5xh65xh7



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