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- EMDB-25030: Synechocystis PCC 6803 Phycobilisome core, complex with OCP -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25030
タイトルSynechocystis PCC 6803 Phycobilisome core, complex with OCP
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP
    • タンパク質・ペプチド: x 9種
  • リガンド: x 2種
機能・相同性
機能・相同性情報


吸光 / 付加脱離酵素（リアーゼ） / フィコビリソーム / chloride ion binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photoreceptor activity / 光合成 / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily ...Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily / Phycobilisome Linker polypeptide / Phycobilisome (PBS) linker domain profile. / CpcD-like domain / CpcD/allophycocyanin linker domain / CpcD-like domain profile. / CpcD/allophycocyanin linker domain / Nuclear transport factor 2 domain / Nuclear transport factor 2 (NTF2) domain / Phycobilisome, alpha/beta subunit / Phycobilisome, alpha/beta subunit superfamily / Phycobilisome protein / NTF2-like domain superfamily / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Allophycocyanin subunit alpha-B / Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG / Orange carotenoid-binding protein / Sll1873 protein / Allophycocyanin subunit beta-18 / Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core / Allophycocyanin alpha chain / Allophycocyanin beta chain / Phycobiliprotein ApcE
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア) / Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Sauer PV / Sutter M / Dominguez-Martin MA / Kirst H / Kerfeld CA
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
Marie Sklodowska-Curie Actions, FragNET ITN795070European Union
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structures of a phycobilisome in light-harvesting and photoprotected states.
著者: María Agustina Domínguez-Martín / Paul V Sauer / Henning Kirst / Markus Sutter / David Bína / Basil J Greber / Eva Nogales / Tomáš Polívka / Cheryl A Kerfeld /
要旨: Phycobilisome (PBS) structures are elaborate antennae in cyanobacteria and red algae. These large protein complexes capture incident sunlight and transfer the energy through a network of embedded ...Phycobilisome (PBS) structures are elaborate antennae in cyanobacteria and red algae. These large protein complexes capture incident sunlight and transfer the energy through a network of embedded pigment molecules called bilins to the photosynthetic reaction centres. However, light harvesting must also be balanced against the risks of photodamage. A known mode of photoprotection is mediated by orange carotenoid protein (OCP), which binds to PBS when light intensities are high to mediate photoprotective, non-photochemical quenching. Here we use cryogenic electron microscopy to solve four structures of the 6.2 MDa PBS, with and without OCP bound, from the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. The structures contain a previously undescribed linker protein that binds to the membrane-facing side of PBS. For the unquenched PBS, the structures also reveal three different conformational states of the antenna, two previously unknown. The conformational states result from positional switching of two of the rods and may constitute a new mode of regulation of light harvesting. Only one of the three PBS conformations can bind to OCP, which suggests that not every PBS is equally susceptible to non-photochemical quenching. In the OCP-PBS complex, quenching is achieved through the binding of four 34 kDa OCPs organized as two dimers. The complex reveals the structure of the active form of OCP, in which an approximately 60 Å displacement of its regulatory carboxy terminal domain occurs. Finally, by combining our structure with spectroscopic properties, we elucidate energy transfer pathways within PBS in both the quenched and light-harvesting states. Collectively, our results provide detailed insights into the biophysical underpinnings of the control of cyanobacterial light harvesting. The data also have implications for bioengineering PBS regulation in natural and artificial light-harvesting systems.
履歴
登録2021年9月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年8月31日-
マップ公開2022年8月31日-
更新2022年10月5日-
現状2022年10月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_25030.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_25030.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.05 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.437
最小 - 最大-0.7417499 - 2.198818
平均 (標準偏差)0.020907445 (±0.112686634)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 377.99997 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_25030_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: #2

ファイルemd_25030_half_map_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: #1

ファイルemd_25030_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP

全体名称: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP
要素
  • 複合体: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin subunit alpha-B
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin subunit beta-18
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
    • タンパク質・ペプチド: Phycobiliprotein ApcE
    • タンパク質・ペプチド: Sll1873 protein
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG
    • タンパク質・ペプチド: Orange carotenoid-binding protein
  • リガンド: PHYCOCYANOBILINフィコシアノビリン
  • リガンド: beta,beta-carotene-4,4'-dione

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超分子 #1: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP

超分子名称: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 with OCP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#9
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア)

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分子 #1: Allophycocyanin alpha chain

分子名称: Allophycocyanin alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 32 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 17.429807 KDa
配列文字列:
MSIVTKSIVN ADAEARYLSP GELDRIKAFV TGGAARLRIA ETLTGSRETI VKQAGDRLFQ KRPDIVSPGG NAYGEEMTAT CLRDMDYYL RLVTYGVVSG DVTPIEEIGL VGVREMYRSL GTPIEAVAQS VREMKEVASG LMSSDDAAEA SAYFDFVIGK M S

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分子 #2: Allophycocyanin beta chain

分子名称: Allophycocyanin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 34 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 17.231604 KDa
配列文字列:
MQDAITAVIN SADVQGKYLD GAAMDKLKSY FASGELRVRA ASVISANAAT IVKEAVAKSL LYSDVTRPGG NMYTTRRYAA CIRDLDYYL RYATYAMLAG DASILDERVL NGLKETYNSL GVPISSTVQA IQAIKEVTAS LVGADAGKEM GVYLDYICSG L S

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分子 #3: Allophycocyanin subunit alpha-B

分子名称: Allophycocyanin subunit alpha-B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 17.940393 KDa
配列文字列:
MSVVSQVILQ ADDQLRYPTS GELKGIQAFL TTGAQRIRIA ETLAENEKKI VDQAQKQLFK KHPEYRAPGG NAYGQRQYNQ CLRDYGWYL RLVTYGVLAG NKEPIETTGL IGVKEMYNSL NVPVPGMVDA VTVLKDAALG LLSAEDANET APYFDYIIQF M S

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分子 #4: Allophycocyanin subunit beta-18

分子名称: Allophycocyanin subunit beta-18 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 18.911424 KDa
配列文字列:
MRDAVTTLIK NYDLTGRYLD RNAMDELKAY FESGSARIAA AAMINANSAT IVKRAAAQLF EEIPELIRPS GNAYTTRRFS ACLRDMDYY LRYASYALIA ADNNVLDERV LQGLRETYNS LGVPIGPTVR GIQIMKEMIE AMAEDSSLNS TDFIASPFDH M TRELSELS V

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分子 #5: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associa...

分子名称: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 7.817174 KDa
配列文字列:
MRMFRITACV PSQTRIRTQR ELQNTYFTKL VPYDNWFREQ QRIMKMGGKI VKVELATGRP GTNAGLA

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分子 #6: Phycobiliprotein ApcE

分子名称: Phycobiliprotein ApcE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: 付加脱離酵素（リアーゼ）
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 100.412703 KDa
配列文字列: MSVKASGGSS LARPQLYQTV PVSAISQAEQ QDRFLEGSEL NELTAYFQSG ALRLEIAETL TQNADLIVSR AANRIFTGGS PLSYLEKPV ERQPALVGAS SDSRNGSVTY AESNGSGGLF GGLRSVFSST GPIPPGFRPI NIARYGPSNM QKSLRDMSWF L RYTTYAIV ...文字列:
MSVKASGGSS LARPQLYQTV PVSAISQAEQ QDRFLEGSEL NELTAYFQSG ALRLEIAETL TQNADLIVSR AANRIFTGGS PLSYLEKPV ERQPALVGAS SDSRNGSVTY AESNGSGGLF GGLRSVFSST GPIPPGFRPI NIARYGPSNM QKSLRDMSWF L RYTTYAIV AGDPNIIVVN TRGLKEVIEN ACSIDATIVA IQEMRAASAD YFRNNAQAKE IVLQYFDILL SEFKAPTPAN KV RQGPSND IQGLELPQSY FNAAAKRQKY AMKPGLSALE KNAVIKAAYR QIFERDITKA YSQSISYLES QVRNGDISMK EFV RRLAKS PLYRKQFFEP FINSRALELA FRHILGRGPS SREEVQKYFS IVSSGGLPAL VDALVDSQEY ADYFGEETVP YLRG LGVEA QECRNWGMQQ DLFSYSAPFR KVPQFITTFA QYDRPLPDQH VYGSGNDPLE IQFGAIFPKE TRNPSKRPAP FNKDT KRIL IHRGPAVNNQ VGNPSAVGEF PGSLGAKVFR LNGGLPGAKV GKNTGTSVKF GESSTQALIR AAYRQVFGRD LYEGQR LSV AEIQLENGDI SVREFIKRLA KSELFLKLYW APHYVCKAIE YMHRRLLGRP TYGRQEMNQY FDIASKQGFY AVVEAMI DS KEYSDAFGED TVPYERYLTP GGLQMRSARV GSLREDIGQR VDKEVTPRFV ELGQVSAIRT EPEIAYRSNQ GVTRQRQQ T KVFKLVSTYD KVAVKNAIRA AYRQVFERDL EPYIINSEFT ALESKLSNNE INVKEFIEGL GTSELYMKEF YAPYPNTKV IEMGTKHFLG RAPLNQKEIQ QYNQILASQG LKAFIGAMVN GMEYLQTFGE DTVPYRRFPT LPAANFPNTE RLYNKLTKQD KELVVPSFT PVVKVGG

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分子 #7: Sll1873 protein

分子名称: Sll1873 protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 12.927983 KDa
配列文字列:
MLKKLFGAKK EFYVQLDESQ APAQVEEADV AIVKSEVAPV EKPAPTTSKK TSIKKKSATK AAAPVETPAS APVAPAPKAK VDPSQVAFA SGDPIPQNVA RRTPGPSLNR FKEMARQVKV KR

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分子 #8: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG

分子名称: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG / タイプ: protein_or_peptide / ID: 8 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 28.938758 KDa
配列文字列: MALPLLNYAP KSQNVRVEGY EIGSEEKPVV FTTENILSSS DMDNLIEAAY RQIFFHAFKW DREKVLESQL RNGQITVRDF VRGLLLSNT FRNSFYEKNS NYRFVEHCVQ KILGRDVYSE REKIAWSIVV ATKGYQGLID DLLNSDEYLN NFGYDTVPYQ R RRNLPGRE ...文字列:
MALPLLNYAP KSQNVRVEGY EIGSEEKPVV FTTENILSSS DMDNLIEAAY RQIFFHAFKW DREKVLESQL RNGQITVRDF VRGLLLSNT FRNSFYEKNS NYRFVEHCVQ KILGRDVYSE REKIAWSIVV ATKGYQGLID DLLNSDEYLN NFGYDTVPYQ R RRNLPGRE AGELPFNIKS PRYDAYHRRQ LGFPQIVWQN EVRRFIPQEK KLTAGNPMNF LGMARSINPA ANTIPKVSAQ NI NIEASVP RR

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分子 #9: Orange carotenoid-binding protein

分子名称: Orange carotenoid-binding protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 9 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 substr. Kazusa (バクテリア)
株: PCC 6803 / Kazusa
分子量理論値: 34.684605 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MPFTIDSARG IFPNTLAADV VPATIARFSQ LNAEDQLALI WFAYLEMGKT LTIAAPGAAS MQLAENALKE IQAMGPLQQT QAMCDLANR ADTPLCRTYA SWSPNIKLGF WYRLGELMEQ GFVAPIPAGY QLSANANAVL ATIQGLESGQ QITVLRNAVV D MGFTAGKD ...文字列:
MPFTIDSARG IFPNTLAADV VPATIARFSQ LNAEDQLALI WFAYLEMGKT LTIAAPGAAS MQLAENALKE IQAMGPLQQT QAMCDLANR ADTPLCRTYA SWSPNIKLGF WYRLGELMEQ GFVAPIPAGY QLSANANAVL ATIQGLESGQ QITVLRNAVV D MGFTAGKD GKRIAEPVVP PQDTASRTKV SIEGVTNATV LNYMDNLNAN DFDTLIELFT SDGALQPPFQ RPIVGKENVL RF FREECQN LKLIPERGVT EPAEDGFTQI KVTGKVQTPW FGGNVGMNIA WRFLLNPEGK IFFVAIDLLA SPKELLNFAR

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分子 #10: PHYCOCYANOBILIN

分子名称: PHYCOCYANOBILIN / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 72 / 式: CYC
分子量理論値: 588.694 Da
Chemical component information

ChemComp-CYC:
PHYCOCYANOBILIN / フィコシアノビリン

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分子 #11: beta,beta-carotene-4,4'-dione

分子名称: beta,beta-carotene-4,4'-dione / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 4 / 式: 45D
分子量理論値: 564.84 Da
Chemical component information

ChemComp-45D:
beta,beta-carotene-4,4'-dione / カンタキサンチン / カンタキサンチン

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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

濃度3.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 詳細: Grids were coated with streptavidin prior to use.
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Manual blotting.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 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

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab initio model
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 340839
詳細Streptavidin lattice was subtracted after movie alignment.

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: BACKBONE TRACE
得られたモデル

PDB-7sc9:
Synechocystis PCC 6803 Phycobilisome core, complex with OCP

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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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