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- EMDB-40746: Structure of AMPA receptor GluA2 complex with auxiliary subunits ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40746
タイトルStructure of AMPA receptor GluA2 complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic drug perampanel (closed state)
マップデータStructure of LBD-TMD of AMPA receptor GluA2 in complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic drug PMP
試料
  • 複合体: GluA2-TARP gamma5-cornichon-2
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 2, Voltage-dependent calcium channel gamma-5 subunit chimeraグルタミン酸受容体
    • タンパク質・ペプチド: Protein cornichon homolog 2
  • リガンド: 2-(6'-oxo-1'-phenyl[1',6'-dihydro[2,3'-bipyridine]]-5'-yl)benzonitrile
  • リガンド: {[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROLコレステロール
  • リガンド: SODIUM IONナトリウム
  • リガンド: SPERMIDINEスペルミジン
キーワードAMPA receptor (AMPA型グルタミン酸受容体) / spermidine (スペルミジン) / perampanel (ペランパネル) / cornichon-2 (きゅうりピクルス) / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


neurotransmitter receptor transport, postsynaptic endosome to lysosome / regulation of AMPA receptor activity / neurotransmitter receptor internalization / channel regulator activity / Cargo concentration in the ER / postsynaptic neurotransmitter receptor diffusion trapping / COPII-mediated vesicle transport / spine synapse / dendritic spine neck / dendritic spine head ...neurotransmitter receptor transport, postsynaptic endosome to lysosome / regulation of AMPA receptor activity / neurotransmitter receptor internalization / channel regulator activity / Cargo concentration in the ER / postsynaptic neurotransmitter receptor diffusion trapping / COPII-mediated vesicle transport / spine synapse / dendritic spine neck / dendritic spine head / Activation of AMPA receptors / response to lithium ion / perisynaptic space / cellular response to glycine / transmission of nerve impulse / AMPA glutamate receptor activity / Trafficking of GluR2-containing AMPA receptors / immunoglobulin binding / AMPA glutamate receptor complex / kainate selective glutamate receptor activity / ionotropic glutamate receptor complex / extracellularly glutamate-gated ion channel activity / asymmetric synapse / regulation of receptor recycling / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / voltage-gated calcium channel activity / glutamate receptor binding / positive regulation of synaptic transmission / presynaptic active zone membrane / glutamate-gated receptor activity / response to fungicide / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / vesicle-mediated transport / somatodendritic compartment / dendrite membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / ionotropic glutamate receptor binding / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / cytoskeletal protein binding / dendrite cytoplasm / positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic / SNARE binding / dendritic shaft / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / synaptic membrane / synaptic transmission, glutamatergic / PDZ domain binding / protein tetramerization / postsynaptic density membrane / modulation of chemical synaptic transmission / Schaffer collateral - CA1 synapse / establishment of protein localization / ER to Golgi transport vesicle membrane / terminal bouton / receptor internalization / synaptic vesicle membrane / cerebral cortex development / シナプス小胞 / presynapse / signaling receptor activity / presynaptic membrane / amyloid-beta binding / 成長円錐 / perikaryon / chemical synaptic transmission / scaffold protein binding / postsynaptic membrane / 樹状突起スパイン / postsynaptic density / neuron projection / 神経繊維 / neuronal cell body / 樹状突起 / シナプス / glutamatergic synapse / protein-containing complex binding / endoplasmic reticulum membrane / protein kinase binding / 細胞膜 / 小胞体 / protein-containing complex / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Voltage-dependent calcium channel, gamma-5 subunit / きゅうりピクルス / Cornichon, conserved site / Cornichon protein / Cornichon family signature. / きゅうりピクルス / PMP-22/EMP/MP20/Claudin tight junction / Voltage-dependent calcium channel, gamma subunit / PMP-22/EMP/MP20/Claudin superfamily / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 3 ...Voltage-dependent calcium channel, gamma-5 subunit / きゅうりピクルス / Cornichon, conserved site / Cornichon protein / Cornichon family signature. / きゅうりピクルス / PMP-22/EMP/MP20/Claudin tight junction / Voltage-dependent calcium channel, gamma subunit / PMP-22/EMP/MP20/Claudin superfamily / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 3 / Solute-binding protein family 3/N-terminal domain of MltF / Ionotropic glutamate receptor, metazoa / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / : / リガンド依存性イオンチャネル / Ionotropic glutamate receptor, L-glutamate and glycine-binding domain / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / Ionotropic glutamate receptor / Eukaryotic homologues of bacterial periplasmic substrate binding proteins. / Receptor, ligand binding region / Receptor family ligand binding region / Periplasmic binding protein-like I
類似検索 - ドメイン・相同性
GRIA2 / Protein cornichon homolog 2 / Voltage-dependent calcium channel gamma-5 subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 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: 2.76 Å
データ登録者Gangwar SP / Yen LY / Yelshanskaya MV / Sobolevsky AI
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS083660 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS107253 米国
National Institutes of Health/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIH/NIAMS)AR078814 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA206573 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / : 2023
タイトル: Modulation of GluA2-γ5 synaptic complex desensitization, polyamine block and antiepileptic perampanel inhibition by auxiliary subunit cornichon-2.
著者: Shanti Pal Gangwar / Laura Y Yen / Maria V Yelshanskaya / Aryeh Korman / Drew R Jones / Alexander I Sobolevsky /
要旨: Synaptic complexes of α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptors (AMPARs) with auxiliary subunits mediate most excitatory neurotransmission and can be targeted to treat ...Synaptic complexes of α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptors (AMPARs) with auxiliary subunits mediate most excitatory neurotransmission and can be targeted to treat neuropsychiatric and neurological disorders, including epilepsy. Here we present cryogenic-electron microscopy structures of rat GluA2 AMPAR complexes with inhibitory mouse γ5 and potentiating human cornichon-2 (CNIH2) auxiliary subunits. CNIH2 appears to destabilize the desensitized state of the complex by reducing the separation of the upper lobes in ligand-binding domain dimers. At the same time, CNIH2 stabilizes binding of polyamine spermidine to the selectivity filter of the closed ion channel. Nevertheless, CNIH2, and to a lesser extent γ5, attenuate polyamine block of the open channel and reduce the potency of the antiepileptic drug perampanel that inhibits the synaptic complex allosterically by binding to sites in the ion channel extracellular collar. These findings illustrate the fine-tuning of synaptic complex structure and function in an auxiliary subunit-dependent manner, which is critical for the study of brain region-specific neurotransmission and design of therapeutics for disease treatment.
履歴
登録2023年5月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年9月6日-
マップ公開2023年9月6日-
更新2023年11月1日-
現状2023年11月1日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_40746.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 274.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Structure of LBD-TMD of AMPA receptor GluA2 in complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic drug PMP
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.925 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.0
最小 - 最大-6.0463195 - 10.297741
平均 (標準偏差)0.0074946573 (±0.17177156)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ416416416
Spacing416416416
セルA=B=C: 384.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_40746_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_40746_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : GluA2-TARP gamma5-cornichon-2

全体名称: GluA2-TARP gamma5-cornichon-2
要素
  • 複合体: GluA2-TARP gamma5-cornichon-2
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 2, Voltage-dependent calcium channel gamma-5 subunit chimeraグルタミン酸受容体
    • タンパク質・ペプチド: Protein cornichon homolog 2
  • リガンド: 2-(6'-oxo-1'-phenyl[1',6'-dihydro[2,3'-bipyridine]]-5'-yl)benzonitrile
  • リガンド: {[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid
  • リガンド: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: CHOLESTEROLコレステロール
  • リガンド: SODIUM IONナトリウム
  • リガンド: SPERMIDINEスペルミジン

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超分子 #1: GluA2-TARP gamma5-cornichon-2

超分子名称: GluA2-TARP gamma5-cornichon-2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Structure of LBD-TMD of AMPA receptor GluA2 in complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic ...詳細: Structure of LBD-TMD of AMPA receptor GluA2 in complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic drug perampanel (closed state)
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: Glutamate receptor 2, Voltage-dependent calcium channel gamma-5 s...

分子名称: Glutamate receptor 2, Voltage-dependent calcium channel gamma-5 subunit chimera
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 114.978859 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: NSIQIGGLFP RGADQEYSAF RVGMVQFSTS EFRLTPHIDN LEVANSFAVT NAFCSQFSRG VYAIFGFYDK KSVNTITSFC GTLHVSFIT PSFPTDGTHP FVIQMRPDLK GALLSLIEYY QWDKFAYLYD SDRGLSTLQA VLDSAAEKKW QVTAINVGNI N NDKKDETY ...文字列:
NSIQIGGLFP RGADQEYSAF RVGMVQFSTS EFRLTPHIDN LEVANSFAVT NAFCSQFSRG VYAIFGFYDK KSVNTITSFC GTLHVSFIT PSFPTDGTHP FVIQMRPDLK GALLSLIEYY QWDKFAYLYD SDRGLSTLQA VLDSAAEKKW QVTAINVGNI N NDKKDETY RSLFQDLELK KERRVILDCE RDKVNDIVDQ VITIGKHVKG YHYIIANLGF TDGDLLKIQF GGAEVSGFQI VD YDDSLVS KFIERWSTLE EKEYPGAHTA TIKYTSALTY DAVQVMTEAF RNLRKQRIEI SRRGNAGDCL ANPAVPWGQG VEI ERALKQ VQVEGLSGNI KFDQNGKRIN YTINIMELKT NGPRKIGYWS EVDKMVLTED DTSGLEQKTV VVTTILESPY VMMK KNHEM LEGNERYEGY CVDLAAEIAK HCGFKYKLTI VGDGKYGARD ADTKIWNGMV GELVYGKADI AIAPLTITLV REEVI DFSK PFMSLGISIM IKKPQKSKPG VFSFLDPLAY EIWMCIVFAY IGVSVVLFLV SRFSPYEWHT EEFEDGRETQ SSESTN EFG IFNSLWFSLG AFMQQGCDIS PRSLSGRIVG GVWWFFTLII ISSYTANLAA FLTVERMVSP IESAEDLSKQ TEIAYGT LD SGSTKEFFRR SKIAVFDKMW TYMRSAEPSV FVRTTAEGVA RVRKSKGKYA YLLESTMNEY IEQRKPCDTM KVGGNLDS K GYGIATPKGS SLGTPVNLAV LKLSEQGVLD KLKNKWWYDK GECGAKDSGS KEKTSALSLS NVAGVFYILV GGLGLAMLV ALIEFCYKSR AEAKRMKGTG SACGRKALTL LSSVFAVCGL GLLGIAVSTD YWLYLEEGII LPQNQSTEVK MSLHSGLWRV CFLAGEERG RCFTIEYVMP MNSQMTSEST VNVLKMIRSA TPFPLVSLFF MFIGFILSNI GHIRPHRTIL AFVSGIFFIL S GLSLVVGL VLYISSINDE MLNRTKDAET YFNYKYGWSF AFAAISFLLT ESAGVMSVYL FMKRYTAE

UniProtKB: GRIA2, Voltage-dependent calcium channel gamma-5 subunit

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分子 #2: Protein cornichon homolog 2

分子名称: Protein cornichon homolog 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 18.94842 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
MAFTFAAFCY MLTLVLCASL IFFVIWHIIA FDELRTDFKN PIDQGNPARA RERLKNIERI CCLLRKLVVP EYSIHGLFCL MFLCAAEWV TLGLNIPLLF YHLWRYFHRP ADGSEVMYDA VSIMNADILN YCQKESWCKL AFYLLSFFYY LYSMVYTLVS F

UniProtKB: Protein cornichon homolog 2

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分子 #3: 2-(6'-oxo-1'-phenyl[1',6'-dihydro[2,3'-bipyridine]]-5'-yl)benzonitrile

分子名称: 2-(6'-oxo-1'-phenyl[1',6'-dihydro[2,3'-bipyridine]]-5'-yl)benzonitrile
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / : 6ZP
分子量理論値: 349.385 Da
Chemical component information

ChemComp-6ZP:
2-(6'-oxo-1'-phenyl[1',6'-dihydro[2,3'-bipyridine]]-5'-yl)benzonitrile / ペランパネル / 薬剤*YM / ペランパネル

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分子 #4: {[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquino...

分子名称: {[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / : ZK1
分子量理論値: 409.254 Da
Chemical component information

ChemComp-ZK1:
{[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid / ZK-200775 / アンタゴニスト, 薬剤*YM / Fanapanel

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分子 #5: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 28 / : PCW
分子量理論値: 787.121 Da
Chemical component information

ChemComp-PCW:
1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / DOPC, リン脂質*YM

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分子 #6: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 8 / : CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル / コレステロール

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分子 #7: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #8: SPERMIDINE

分子名称: SPERMIDINE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / : SPD
分子量理論値: 145.246 Da
Chemical component information

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE / スペルミジン / スペルミジン

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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4.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
20.0 mMC4H11NO3Trisトリスヒドロキシメチルアミノメタン
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムSodium chloride塩化ナトリウム
0.05 %C56H92O29Digitoninジギトニン
0.005 %C31H50O4Cholesteryl hemisuccinate
グリッドモデル: UltrAuFoil / 材質: GOLD / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 25 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: vitrification carried out in nitrogen atmosphere.
詳細Protein extracted and purified in detergent micelle

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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C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm
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: FEI FALCON IV (4k 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: Initial model generated from the data (ab initio)
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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: 2.76 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.3) / 使用した粒子像数: 126263
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

ソフトウェア名称: Coot
得られたモデル

PDB-8ss7:
Structure of AMPA receptor GluA2 complex with auxiliary subunits TARP gamma-5 and cornichon-2 bound to competitive antagonist ZK, channel blocker spermidine and antiepileptic drug perampanel (closed state)

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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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