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- EMDB-12546: Structure of the darobactin-bound E. coli BAM complex (BamABCDE) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-12546
タイトルStructure of the darobactin-bound E. coli BAM complex (BamABCDE)
マップデータ
試料
  • 複合体: BamABCDE complex
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamB
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamC
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamD
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamE
  • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamA
  • タンパク質・ペプチド: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE
機能・相同性
機能・相同性情報


Bam protein complex / Gram-negative-bacterium-type cell outer membrane assembly / protein insertion into membrane / cell outer membrane / protein-macromolecule adaptor activity / cell adhesion / response to antibiotic / cell surface / identical protein binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Outer membrane protein assembly factor BamB / NlpB/DapX lipoprotein / Outer membrane protein assembly factor BamC / Outer membrane protein assembly factor BamC, C-terminal / NlpB/DapX lipoprotein / Outer membrane protein assembly factor BamD / Outer membrane protein assembly factor BamE / Lipoprotein SmpA/OmlA / Outer membrane lipoprotein BamD-like / SmpA / OmlA family ...Outer membrane protein assembly factor BamB / NlpB/DapX lipoprotein / Outer membrane protein assembly factor BamC / Outer membrane protein assembly factor BamC, C-terminal / NlpB/DapX lipoprotein / Outer membrane protein assembly factor BamD / Outer membrane protein assembly factor BamE / Lipoprotein SmpA/OmlA / Outer membrane lipoprotein BamD-like / SmpA / OmlA family / Outer membrane lipoprotein / BamE-like / Outer membrane protein assembly factor BamA / Pyrrolo-quinoline quinone repeat / PQQ-like domain / POTRA domain, BamA/TamA-like / Surface antigen variable number repeat / POTRA domain / POTRA domain profile. / Pyrrolo-quinoline quinone beta-propeller repeat / beta-propeller repeat / Surface antigen D15-like / Bacterial surface antigen (D15) / Omp85 superfamily domain / Quinoprotein alcohol dehydrogenase-like superfamily / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile. / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Outer membrane protein assembly factor BamC / Outer membrane protein assembly factor BamE / Outer membrane protein assembly factor BamA / Outer membrane protein assembly factor BamD / Outer membrane protein assembly factor BamB
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌) / Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.03 Å
データ登録者Jakob RP / Kaur H / Marzinek JK / Green R / Imai Y / Bolla J / Robinson C / Bond PJ / Lewis K / Maier T / Hiller S
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: The antibiotic darobactin mimics a β-strand to inhibit outer membrane insertase.
著者: Hundeep Kaur / Roman P Jakob / Jan K Marzinek / Robert Green / Yu Imai / Jani Reddy Bolla / Elia Agustoni / Carol V Robinson / Peter J Bond / Kim Lewis / Timm Maier / Sebastian Hiller /
要旨: Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering ...Antibiotics that target Gram-negative bacteria in new ways are needed to resolve the antimicrobial resistance crisis. Gram-negative bacteria are protected by an additional outer membrane, rendering proteins on the cell surface attractive drug targets. The natural compound darobactin targets the bacterial insertase BamA-the central unit of the essential BAM complex, which facilitates the folding and insertion of outer membrane proteins. BamA lacks a typical catalytic centre, and it is not obvious how a small molecule such as darobactin might inhibit its function. Here we resolve the mode of action of darobactin at the atomic level using a combination of cryo-electron microscopy, X-ray crystallography, native mass spectrometry, in vivo experiments and molecular dynamics simulations. Two cyclizations pre-organize the darobactin peptide in a rigid β-strand conformation. This creates a mimic of the recognition signal of native substrates with a superior ability to bind to the lateral gate of BamA. Upon binding, darobactin replaces a lipid molecule from the lateral gate to use the membrane environment as an extended binding pocket. Because the interaction between darobactin and BamA is largely mediated by backbone contacts, it is particularly robust against potential resistance mutations. Our results identify the lateral gate as a functional hotspot in BamA and will allow the rational design of antibiotics that target this bacterial Achilles heel.
履歴
登録2021年3月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年4月21日-
マップ公開2021年4月21日-
更新2021年5月19日-
現状2021年5月19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: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • 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-7nri
  • 表面レベル: 0.08
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7nri
  • Jmol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_12546.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_12546.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.82 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0305 / ムービー #1: 0.07
最小 - 最大-0.20497094 - 0.64656365
平均 (標準偏差)0.0005612175 (±0.011930545)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 344.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.820.820.82
M x/y/z420420420
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z344.400344.400344.400
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS420420420
D min/max/mean-0.2050.6470.001

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添付データ

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追加マップ: sharpened map (B-Factor of 51.2)

ファイルemd_12546_additional_1.map
注釈sharpened_map (B-Factor of 51.2)
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)

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ハーフマップ: half map B

ファイルemd_12546_half_map_1.map
注釈half_map_B
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 A

ファイルemd_12546_half_map_2.map
注釈half_map_A
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 : BamABCDE complex

全体名称: BamABCDE complex
要素
  • 複合体: BamABCDE complex
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamB
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamC
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamD
    • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamE
  • タンパク質・ペプチド: Outer membrane protein assembly factor BamA
  • タンパク質・ペプチド: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE

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超分子 #1: BamABCDE complex

超分子名称: BamABCDE complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2-#5
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換株: C41 / 組換プラスミド: pQLink

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分子 #1: Outer membrane protein assembly factor BamA

分子名称: Outer membrane protein assembly factor BamA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 88.22743 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: AEGFVVKDIH FEGLQRVAVG AALLSMPVRT GDTVNDEDIS NTIRALFATG NFEDVRVLRD GDTLLVQVKE RPTIASITFS GNKSVKDDM LKQNLEASGV RVGESLDRTT IADIEKGLED FYYSVGKYSA SVKAVVTPLP RNRVDLKLVF QEGVSAEIQQ I NIVGNHAF ...文字列:
AEGFVVKDIH FEGLQRVAVG AALLSMPVRT GDTVNDEDIS NTIRALFATG NFEDVRVLRD GDTLLVQVKE RPTIASITFS GNKSVKDDM LKQNLEASGV RVGESLDRTT IADIEKGLED FYYSVGKYSA SVKAVVTPLP RNRVDLKLVF QEGVSAEIQQ I NIVGNHAF TTDELISHFQ LRDEVPWWNV VGDRKYQKQK LAGDLETLRS YYLDRGYARF NIDSTQVSLT PDKKGIYVTV NI TEGDQYK LSGVEVSGNL AGHSAEIEQL TKIEPGELYN GTKVTKMEDD IKKLLGRYGY AYPRVQSMPE INDADKTVKL RVN VDAGNR FYVRKIRFEG NDTSKDAVLR REMRQMEGAW LGSDLVDQGK ERLNRLGFFE TVDTDTQRVP GSPDQVDVVY KVKE RNTGS FNFGIGYGTE SGVSFQAGVQ QDNWLGTGYA VGINGTKNDY QTYAELSVTN PYFTVDGVSL GGRLFYNDFQ ADDAD LSDY TNKSYGTDVT LGFPINEYNS LRAGLGYVHN SLSNMQPQVA MWRYLYSMGE HPSTSDQDNS FKTDDFTFNY GWTYNK LDR GYFPTDGSRV NLTGKVTIPG SDNEYYKVTL DTATYVPIDD DHKWVVLGRT RWGYGDGLGG KEMPFYENFY AGGSSTV RG FQSNTIGPKA VYFPHQASNY DPDYDYECAT QDGAKDLCKS DDAVGGNAMA VASLEFITPT PFISDKYANS VRTSFFWD M GTVWDTNWDS SQYSGYPDYS DPSNIRMSAG IALQWMSPLG PLVFSYAQPF KKYDGDKAEQ FQFNIGK

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分子 #2: Outer membrane protein assembly factor BamB

分子名称: Outer membrane protein assembly factor BamB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 40.924516 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: CSLFNSEEDV VKMSPLPTVE NQFTPTTAWS TSVGSGIGNF YSNLHPALAD NVVYAADRAG LVKALNADDG KEIWSVSLAE KDGWFSKEP ALLSGGVTVS GGHVYIGSEK AQVYALNTSD GTVAWQTKVA GEALSRPVVS DGLVLIHTSN GQLQALNEAD G AVKWTVNL ...文字列:
CSLFNSEEDV VKMSPLPTVE NQFTPTTAWS TSVGSGIGNF YSNLHPALAD NVVYAADRAG LVKALNADDG KEIWSVSLAE KDGWFSKEP ALLSGGVTVS GGHVYIGSEK AQVYALNTSD GTVAWQTKVA GEALSRPVVS DGLVLIHTSN GQLQALNEAD G AVKWTVNL DMPSLSLRGE SAPTTAFGAA VVGGDNGRVS AVLMEQGQMI WQQRISQATG STEIDRLSDV DTTPVVVNGV VF ALAYNGN LTALDLRSGQ IMWKRELGSV NDFIVDGNRI YLVDQNDRVM ALTIDGGVTL WTQSDLLHRL LTSPVLYNGN LVV GDSEGY LHWINVEDGR FVAQQKVDSS GFQTEPVAAD GKLLIQAKDG TVYSITRWSH PQFEK

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分子 #3: Outer membrane protein assembly factor BamC

分子名称: Outer membrane protein assembly factor BamC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 34.40125 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: CSSDSRYKRQ VSGDEAYLEA APLAELHAPA GMILPVTSGD YAIPVTNGSG AVGKALDIRP PAQPLALVSG ARTQFTGDTA SLLVENGRG NTLWPQVVSV LQAKNYTITQ RDDAGQTLTT DWVQWNRLDE DEQYRGRYQI SVKPQGYQQA VTVKLLNLEQ A GKPVADAA ...文字列:
CSSDSRYKRQ VSGDEAYLEA APLAELHAPA GMILPVTSGD YAIPVTNGSG AVGKALDIRP PAQPLALVSG ARTQFTGDTA SLLVENGRG NTLWPQVVSV LQAKNYTITQ RDDAGQTLTT DWVQWNRLDE DEQYRGRYQI SVKPQGYQQA VTVKLLNLEQ A GKPVADAA SMQRYSTEMM NVISAGLDKS ATDAANAAQN RASTTMDVQS AADDTGLPML VVRGPFNVVW QRLPAALEKV GM KVTDSTR SQGNMAVTYK PLSDSDWQEL GASDPGLASG DYKLQVGDLD NRSSLQFIDP KGHTLTQSQN DALVAVFQAA FSK

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分子 #4: Outer membrane protein assembly factor BamD

分子名称: Outer membrane protein assembly factor BamD / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 25.816818 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: CSGSKEEVPD NPPNEIYATA QQKLQDGNWR QAITQLEALD NRYPFGPYSQ QVQLDLIYAY YKNADLPLAQ AAIDRFIRLN PTHPNIDYV MYMRGLTNMA LDDSALQGFF GVDRSDRDPQ HARAAFSDFS KLVRGYPNSQ YTTDATKRLV FLKDRLAKYE Y SVAEYYTE ...文字列:
CSGSKEEVPD NPPNEIYATA QQKLQDGNWR QAITQLEALD NRYPFGPYSQ QVQLDLIYAY YKNADLPLAQ AAIDRFIRLN PTHPNIDYV MYMRGLTNMA LDDSALQGFF GVDRSDRDPQ HARAAFSDFS KLVRGYPNSQ YTTDATKRLV FLKDRLAKYE Y SVAEYYTE RGAWVAVVNR VEGMLRDYPD TQATRDALPL MENAYRQMQM NAQAEKVAKI IAANSSNT

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分子 #5: Outer membrane protein assembly factor BamE

分子名称: Outer membrane protein assembly factor BamE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 11.462772 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
CSTLERVVYR PDINQGNYLT ANDVSKIRVG MTQQQVAYAL GTPLMSDPFG TNTWFYVFRQ QPGHEGVTQQ TLTLTFNSSG VLTNIDNKP ALSGNKLHHH HHH

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分子 #6: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE

分子名称: 3-PYRIDIN-4-YL-2,4-DIHYDRO-INDENO[1,2-.C.]PYRAZOLE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / 詳細: Darobactin / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 971.047 Da
配列文字列:
WN(UX8)SKSF

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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5.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMTris
150.0 mMsodium chlorideNaCl
0.05 %DDM
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 20.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 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: 293 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 詳細: 4microL of sample applied.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
詳細Manually grid screening, operated by SerialEM
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5527 / 平均露光時間: 9.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
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: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.5 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 165000
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
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: 870023
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: cryoSpARC ab intio reconstruction
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 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: 3.03 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 157474
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5d0o

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7nri:
Structure of the darobactin-bound E. coli BAM complex (BamABCDE)

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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://pdbjlvh1.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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