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- EMDB-11550: Cryo-EM structure of the Human topoisomerase II alpha DNA-binding... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-11550
タイトルCryo-EM structure of the Human topoisomerase II alpha DNA-binding/cleavage domain in State 1
マップデータEtoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in State 1
試料
  • 複合体: Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1
    • 複合体: DNA topoisomerase 2-alpha
      • タンパク質・ペプチド: DNA topoisomerase 2-alpha
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • DNA: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
      • DNA: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
  • リガンド: (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,8a,9-hexahydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol -5-yl 4,6-O-[(1R)-ethylidene]-beta-D-glucopyranoside
キーワードHuman Topoisomerase (DNAトポイソメラーゼ) / Etoposide (エトポシド) / DNA (デオキシリボ核酸) / ISOMERASE (異性化酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of DNA duplex unwinding / positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / apoptotic chromosome condensation / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / resolution of meiotic recombination intermediates / female meiotic nuclear division / embryonic cleavage / DNA ligation / Transcription of E2F targets under negative control by DREAM complex ...negative regulation of DNA duplex unwinding / positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / apoptotic chromosome condensation / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / resolution of meiotic recombination intermediates / female meiotic nuclear division / embryonic cleavage / DNA ligation / Transcription of E2F targets under negative control by DREAM complex / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / DNA binding, bending / DNA topological change / SUMOylation of DNA replication proteins / chromosome, centromeric region / ATP-dependent activity, acting on DNA / hematopoietic progenitor cell differentiation / condensed chromosome / protein kinase C binding / ubiquitin binding / male germ cell nucleus / chromosome segregation / regulation of circadian rhythm / rhythmic process / ribonucleoprotein complex / positive regulation of apoptotic process / protein heterodimerization activity / DNA damage response / chromatin binding / 核小体 / magnesium ion binding / protein homodimerization activity / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex / DNA binding / RNA binding / 核質 / ATP binding / 細胞核 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A / DNA topoisomerase, type IIA, domain A, alpha-beta ...DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A / DNA topoisomerase, type IIA, domain A, alpha-beta / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A / DNA Topoisomerase IV / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, domain 2 / DNA gyrase B / DNA topoisomerase, type IIA / DNA topoisomerase, type IIA, conserved site / DNA topoisomerase II signature. / TopoisomeraseII / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, C-terminal / Toprim domain / DNA topoisomerase, type IIA-like domain superfamily / Toprim domain profile. / TOPRIM domain / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA topoisomerase 2-alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Vanden Broeck A / Lamour V
資金援助 フランス, 3件
OrganizationGrant number国
French National Research AgencyANR-10-LABX-0030-INRT フランス
French National Research AgencyANR-10-IDEX-0002-02 フランス
French Infrastructure for Integrated Structural Biology (FRISBI)FRISBI ANR-10-INBS-05 フランス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Structural basis for allosteric regulation of Human Topoisomerase IIα.
著者: Arnaud Vanden Broeck / Christophe Lotz / Robert Drillien / Léa Haas / Claire Bedez / Valérie Lamour /
要旨: The human type IIA topoisomerases (Top2) are essential enzymes that regulate DNA topology and chromosome organization. The Topo IIα isoform is a prime target for antineoplastic compounds used in ...The human type IIA topoisomerases (Top2) are essential enzymes that regulate DNA topology and chromosome organization. The Topo IIα isoform is a prime target for antineoplastic compounds used in cancer therapy that form ternary cleavage complexes with the DNA. Despite extensive studies, structural information on this large dimeric assembly is limited to the catalytic domains, hindering the exploration of allosteric mechanism governing the enzyme activities and the contribution of its non-conserved C-terminal domain (CTD). Herein we present cryo-EM structures of the entire human Topo IIα nucleoprotein complex in different conformations solved at subnanometer resolutions (3.6-7.4 Å). Our data unveils the molecular determinants that fine tune the allosteric connections between the ATPase domain and the DNA binding/cleavage domain. Strikingly, the reconstruction of the DNA-binding/cleavage domain uncovers a linker leading to the CTD, which plays a critical role in modulating the enzyme's activities and opens perspective for the analysis of post-translational modifications.
履歴
登録2020年7月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年5月26日-
マップ公開2021年5月26日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1日処理サイト: PDBe / 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: 0.9
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.9
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6zy5
  • 表面レベル: 0.9
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_11550.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_11550.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 38.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in State 1
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.507 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.75 / ムービー #1: 0.9
最小 - 最大-2.5278072 - 4.781568
平均 (標準偏差)0.004765078 (±0.096533276)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ216216216
Spacing216216216
セルA=B=C: 325.512 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.5071.5071.507
M x/y/z216216216
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z325.512325.512325.512
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS216216216
D min/max/mean-2.5284.7820.005

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_11550_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map 2

ファイルemd_11550_half_map_1.map
注釈Half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

-
ハーフマップ: Half map 1

ファイルemd_11550_half_map_2.map
注釈Half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1

全体名称: Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1
要素
  • 複合体: Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1
    • 複合体: DNA topoisomerase 2-alpha
      • タンパク質・ペプチド: DNA topoisomerase 2-alpha
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • DNA: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
      • DNA: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
  • リガンド: (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,8a,9-hexahydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol -5-yl 4,6-O-[(1R)-ethylidene]-beta-D-glucopyranoside

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超分子 #1: Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1

超分子名称: Etoposide-bound Human Top2a DNA-binding/cleavage domain in state 1
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
分子量理論値: 205 KDa

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超分子 #2: DNA topoisomerase 2-alpha

超分子名称: DNA topoisomerase 2-alpha / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: DNA topoisomerase 2-alpha

分子名称: DNA topoisomerase 2-alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 174.654406 KDa
組換発現生物種: Vaccinia virus Ankara (ワクシニアウイルス)
配列文字列: MEVSPLQPVN ENMQVNKIKK NEDAKKRLSV ERIYQKKTQL EHILLRPDTY IGSVELVTQQ MWVYDEDVGI NYREVTFVPG LYKIFDEIL VNAADNKQRD PKMSCIRVTI DPENNLISIW NNGKGIPVVE HKVEKMYVPA LIFGQLLTSS NYDDDEKKVT G GRNGYGAK ...文字列:
MEVSPLQPVN ENMQVNKIKK NEDAKKRLSV ERIYQKKTQL EHILLRPDTY IGSVELVTQQ MWVYDEDVGI NYREVTFVPG LYKIFDEIL VNAADNKQRD PKMSCIRVTI DPENNLISIW NNGKGIPVVE HKVEKMYVPA LIFGQLLTSS NYDDDEKKVT G GRNGYGAK LCNIFSTKFT VETASREYKK MFKQTWMDNM GRAGEMELKP FNGEDYTCIT FQPDLSKFKM QSLDKDIVAL MV RRAYDIA GSTKDVKVFL NGNKLPVKGF RSYVDMYLKD KLDETGNSLK VIHEQVNHRW EVCLTMSEKG FQQISFVNSI ATS KGGRHV DYVADQIVTK LVDVVKKKNK GGVAVKAHQV KNHMWIFVNA LIENPTFDSQ TKENMTLQPK SFGSTCQLSE KFIK AAIGC GIVESILNWV KFKAQVQLNK KCSAVKHNRI KGIPKLDDAN DAGGRNSTEC TLILTEGDSA KTLAVSGLGV VGRDK YGVF PLRGKILNVR EASHKQIMEN AEINNIIKIV GLQYKKNYED EDSLKTLRYG KIMIMTDQDQ DGSHIKGLLI NFIHHN WPS LLRHRFLEEF ITPIVKVSKN KQEMAFYSLP EFEEWKSSTP NHKKWKVKYY KGLGTSTSKE AKEYFADMKR HRIQFKY SG PEDDAAISLA FSKKQIDDRK EWLTNFMEDR RQRKLLGLPE DYLYGQTTTY LTYNDFINKE LILFSNSDNE RSIPSMVD G LKPGQRKVLF TCFKRNDKRE VKVAQLAGSV AEMSSYHHGE MSLMMTIINL AQNFVGSNNL NLLQPIGQFG TRLHGGKDS ASPRYIFTML SSLARLLFPP KDDHTLKFLY DDNQRVEPEW YIPIIPMVLI NGAEGIGTGW SCKIPNFDVR EIVNNIRRLM DGEEPLPML PSYKNFKGTI EELAPNQYVI SGEVAILNST TIEISELPVR TWTQTYKEQV LEPMLNGTEK TPPLITDYRE Y HTDTTVKF VVKMTEEKLA EAERVGLHKV FKLQTSLTCN SMVLFDHVGC LKKYDTVLDI LRDFFELRLK YYGLRKEWLL GM LGAESAK LNNQARFILE KIDGKIIIEN KPKKELIKVL IQRGYDSDPV KAWKEAQQKV PDEEENEESD NEKETEKSDS VTD SGPTFN YLLDMPLWYL TKEKKDELCR LRNEKEQELD TLKRKSPSDL WKEDLATFIE ELEAVEAKEK QDEQVGLPGK GGKA KGKKT QMAEVLPSPR GQRVIPRITI EMKAEAEKKN KKKIKNENTE GSPQEDGVEL EGLKQRLEKK QKREPGTKTK KQTTL AFKP IKKGKKRNPW SDSESDRSSD ESNFDVPPRE TEPRRAATKT KFTMDLDSDE DFSDFDEKTD DEDFVPSDAS PPKTKT SPK LSNKELKPQK SVVSDLEADD VKGSVPLSSS PPATHFPDET EITNPVPKKN VTVKKTAAKS QSSTSTTGAK KRAAPKG TK RDPALNSGVS QKPDPAKTKN RRKRKPSTSD DSDSNFEKIV SKAVTSKKSK GESDDFHMDF DSAVAPRAKS VRAKKPIK Y LEESDEDDLF

UniProtKB: DNA topoisomerase 2-alpha

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分子 #2: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')

分子名称: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 2 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 5.099298 KDa
配列文字列:
(DC)(DG)(DC)(DG)(DC)(DA)(DT)(DC)(DG)(DT) (DC)(DA)(DT)(DC)(DC)(DT)(DC)

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分子 #3: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')

分子名称: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 2 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 4.080671 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DA)(DC)(DG) (DA)(DT)(DG)

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分子 #4: (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,...

分子名称: (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,8a,9-hexahydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol -5-yl 4,6-O-[(1R)-ethylidene]-beta-D-glucopyranoside
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: EVP
分子量理論値: 588.557 Da

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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
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 20 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 / Cs: 0.01 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 50.0 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

粒子像選択選択した数: 1908092
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5gwk

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3) / 使用した粒子像数: 60601
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5gwk


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

PDB-6zy5:
Cryo-EM structure of the Human topoisomerase II alpha DNA-binding/cleavage domain in State 1

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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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