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- EMDB-14544: CRYO-EM STRUCTURE OF SARS-COV-2 SPIKE : H11-H4 Q98R H100E nanobod... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14544
タイトルCRYO-EM STRUCTURE OF SARS-COV-2 SPIKE : H11-H4 Q98R H100E nanobody complex in 1Up2Down conformation
マップデータSharpened map, output from postprocessing.
試料
  • 複合体: Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E
    • 複合体: Spike glycoprotein trimer with fibritin tag
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Fibritin
    • 複合体: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードComplex / Spike glycoprotein / nanobody H11-H4 Q98R H100E / ANTIVIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


virion component / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion ...virion component / Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / membrane fusion / Attachment and Entry / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. ...Fibritin C-terminal / Fibritin C-terminal region / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein / Fibritin
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / Lama glama (ラマ) / Escherichia virus T4 (ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Weckener M / Naismith JH / Vogirala VK
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilP2019-0006 英国
Wellcome Trust100209/Z/12/Z 英国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Correlation between the binding affinity and the conformational entropy of nanobody SARS-CoV-2 spike protein complexes.
著者: Halina Mikolajek / Miriam Weckener / Z Faidon Brotzakis / Jiandong Huo / Evmorfia V Dalietou / Audrey Le Bas / Pietro Sormanni / Peter J Harrison / Philip N Ward / Steven Truong / Lucile ...著者: Halina Mikolajek / Miriam Weckener / Z Faidon Brotzakis / Jiandong Huo / Evmorfia V Dalietou / Audrey Le Bas / Pietro Sormanni / Peter J Harrison / Philip N Ward / Steven Truong / Lucile Moynie / Daniel K Clare / Maud Dumoux / Joshua Dormon / Chelsea Norman / Naveed Hussain / Vinod Vogirala / Raymond J Owens / Michele Vendruscolo / James H Naismith /
要旨: Camelid single-domain antibodies, also known as nanobodies, can be readily isolated from naïve libraries for specific targets but often bind too weakly to their targets to be immediately useful. ...Camelid single-domain antibodies, also known as nanobodies, can be readily isolated from naïve libraries for specific targets but often bind too weakly to their targets to be immediately useful. Laboratory-based genetic engineering methods to enhance their affinity, termed maturation, can deliver useful reagents for different areas of biology and potentially medicine. Using the receptor binding domain (RBD) of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike protein and a naïve library, we generated closely related nanobodies with micromolar to nanomolar binding affinities. By analyzing the structure-activity relationship using X-ray crystallography, cryoelectron microscopy, and biophysical methods, we observed that higher conformational entropy losses in the formation of the spike protein-nanobody complex are associated with tighter binding. To investigate this, we generated structural ensembles of the different complexes from electron microscopy maps and correlated the conformational fluctuations with binding affinity. This insight guided the engineering of a nanobody with improved affinity for the spike protein.
履歴
登録2022年3月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年7月13日-
マップ公開2022年7月13日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_14544.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_14544.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map, output from postprocessing.
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 300 pix.
= 321.6 Å		1.07 Å/pix.
x 300 pix.
= 321.6 Å		1.07 Å/pix.
x 300 pix.
= 321.6 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.072 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.017
最小 - 最大-0.13394156 - 0.21614736
平均 (標準偏差)0.00031954265 (±0.004536797)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 321.6 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_14544_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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追加マップ: Sharpened map, output from LocScale.

ファイルemd_14544_additional_1.map
注釈Sharpened map, output from LocScale.
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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追加マップ: Map from final 3D refinement.

ファイルemd_14544_additional_2.map
注釈Map from final 3D refinement.
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 from final 3D refinement.

ファイルemd_14544_half_map_1.map
注釈Half map from final 3D refinement.
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 from final 3D refinement.

ファイルemd_14544_half_map_2.map
注釈Half map from final 3D refinement.
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 between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E

全体名称: Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E
要素
  • 複合体: Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E
    • 複合体: Spike glycoprotein trimer with fibritin tag
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein,Fibritin
    • 複合体: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody H11-H4 Q98R H100E
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E

超分子名称: Complex between Spike and nanobody H11-H4 Q98R H100E
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
分子量理論値: 15 KDa

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超分子 #2: Spike glycoprotein trimer with fibritin tag

超分子名称: Spike glycoprotein trimer with fibritin tag / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)

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超分子 #3: Nanobody H11-H4 Q98R H100E

超分子名称: Nanobody H11-H4 Q98R H100E / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)

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分子 #1: Spike glycoprotein,Fibritin

分子名称: Spike glycoprotein,Fibritin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia virus T4 (ウイルス)
分子量理論値: 139.877906 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF EYVSQPFLMD LEGKQGNFKN LREFVFKNID GYFKIYSKHT PINLVRDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QT LLALHRS YLTPGDSSSG WTAGAAAYYV GYLQPRTFLL KYNENGTITD AVDCALDPLS ETKCTLKSFT VEKGIYQTSN FRV QPTESI VRFPNITNLC PFGEVFNATR FASVYAWNRK RISNCVADYS VLYNSASFST FKCYGVSPTK LNDLCFTNVY ADSF VIRGD EVRQIAPGQT GKIADYNYKL PDDFTGCVIA WNSNNLDSKV GGNYNYLYRL FRKSNLKPFE RDISTEIYQA GSTPC NGVE GFNCYFPLQS YGFQPTNGVG YQPYRVVVLS FELLHAPATV CGPKKSTNLV KNKCVNFNFN GLTGTGVLTE SNKKFL PFQ QFGRDIADTT DAVRDPQTLE ILDITPCSFG GVSVITPGTN TSNQVAVLYQ DVNCTEVPVA IHADQLTPTW RVYSTGS NV FQTRAGCLIG AEHVNNSYEC DIPIGAGICA SYQTQTNSPG SASSVASQSI IAYTMSLGAE NSVAYSNNSI AIPTNFTI S VTTEILPVSM TKTSVDCTMY ICGDSTECSN LLLQYGSFCT QLNRALTGIA VEQDKNTQEV FAQVKQIYKT PPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSFIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFG AGAALQIPFA MQMAYRFNGI GVTQNVLYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STASALGKLQ DVVNQNAQAL N TLVKQLSS NFGAISSVLN DILSRLDPPE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RV DFCGKGY HLMSFPQSAP HGVVFLHVTY VPAQEKNFTT APAICHDGKA HFPREGVFVS NGTHWFVTQR NFYEPQIITT DNT FVSGNC DVVIGIVNNT VYDPLQPELD SFKEELDKYF KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDL QELGK YEQGSGYIPE APRDGQAYVR KDGEWVLLST FLSLLNDIFE AQKIEWHEKH HHHHH

UniProtKB: Spike glycoprotein, Fibritin

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分子 #2: Nanobody H11-H4 Q98R H100E

分子名称: Nanobody H11-H4 Q98R H100E / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 14.107723 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LMQAGGSLRL SCAVSGRTFS TAAMGWFRQA PGKEREFVAA IRWSGGSAYY ADSVKGRFTI SRDKAKNTVY LQMNSLKYE DTAVYYCART EYVSYLLSDY ATWPYDYWGQ GTQVTVSS

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 26 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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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1 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMHEPESHEPES
150.0 mMNaClSodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 120 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Grids were glow discharged twice, 60 s each time.
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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
詳細EPU auto-function coma free correction
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 3.85 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 / 詳細: The images were collected as 50 frame movies
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 / 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）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
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: 909790
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

21374

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: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08) / 使用した粒子像数: 396910
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.08)
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 IDChain

6zhd

chain_id: A, residue_range: 27-1147, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6zhd

chain_id: B, residue_range: 27-1147, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6zhd

chain_id: C, residue_range: 27-1147, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7z86:
CRYO-EM STRUCTURE OF SARS-COV-2 SPIKE : H11-H4 Q98R H100E nanobody complex in 1Up2Down conformation

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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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