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万見
- EMDB-22621: Cardiac Sodium channel with toxin bound -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22621
タイトルCardiac Sodium channel with toxin bound
マップデータcryo-EM map of sodium channel with toxin
試料
  • 複合体: Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex
    • 複合体: Sodium channel protein type 5 subunit alphaナトリウムチャネル
      • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 5 subunit alpha, Enhanced Green fluorescent proteinナトリウムチャネル
    • 複合体: Alpha-like toxin Lqh3
      • タンパク質・ペプチド: Alpha-like toxin Lqh3
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: [(2~{R})-1-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxy-propan-2-yl] (~{Z})-octadec-9-enoate
機能・相同性
機能・相同性情報


voltage-gated sodium channel activity involved in AV node cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in bundle of His cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in SA node cell action potential / bundle of His cell action potential / AV node cell action potential / sodium channel complex / SA node cell action potential / AV node cell to bundle of His cell communication / membrane depolarization during SA node cell action potential / cardiac ventricle development ...voltage-gated sodium channel activity involved in AV node cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in bundle of His cell action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in SA node cell action potential / bundle of His cell action potential / AV node cell action potential / sodium channel complex / SA node cell action potential / AV node cell to bundle of His cell communication / membrane depolarization during SA node cell action potential / cardiac ventricle development / response to denervation involved in regulation of muscle adaptation / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane depolarization / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane repolarization / membrane depolarization during atrial cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in Purkinje myocyte action potential / regulation of sodium ion transmembrane transport / brainstem development / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during AV node cell action potential / membrane depolarization during bundle of His cell action potential / positive regulation of action potential / atrial cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / telencephalon development / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / voltage-gated sodium channel complex / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / positive regulation of sodium ion transport / sodium ion import across plasma membrane / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / ventricular cardiac muscle cell action potential / regulation of cardiac muscle cell contraction / voltage-gated sodium channel activity / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / sodium channel inhibitor activity / ankyrin binding / positive regulation of heart rate / sodium ion transport / fibroblast growth factor binding / nitric-oxide synthase binding / odontogenesis of dentin-containing tooth / regulation of heart rate by cardiac conduction / 脱分極 / neuronal action potential / 介在板 / lateral plasma membrane / sodium ion transmembrane transport / cardiac muscle contraction / 横行小管 / cellular response to calcium ion / regulation of heart rate / cerebellum development / 生物発光 / generation of precursor metabolites and energy / positive regulation of epithelial cell proliferation / カベオラ / 筋鞘 / response to organic cyclic compound / defense response / Z disc / toxin activity / scaffold protein binding / transmembrane transporter binding / calmodulin binding / protein domain specific binding / 神経繊維 / ubiquitin protein ligase binding / protein kinase binding / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / 細胞膜 / 小胞体 / extracellular region / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Voltage gated sodium channel, alpha-5 subunit / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Knottin, scorpion toxin-like / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel ...Voltage gated sodium channel, alpha-5 subunit / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Knottin, scorpion toxin-like / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Knottin, scorpion toxin-like superfamily / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / 緑色蛍光タンパク質 / 緑色蛍光タンパク質 / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium channel protein type 5 subunit alpha / 緑色蛍光タンパク質 / Alpha-like toxin Lqh3
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Leiurus hebraeus (サソリ) / Aequorea victoria (オワンクラゲ) / Deathstalker scorpion (サソリ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Jiang D / Catterall WA
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)HL112808 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Structural basis for voltage-sensor trapping of the cardiac sodium channel by a deathstalker scorpion toxin.
著者: Daohua Jiang / Lige Tonggu / Tamer M Gamal El-Din / Richard Banh / Régis Pomès / Ning Zheng / William A Catterall /
要旨: Voltage-gated sodium (Na) channels initiate action potentials in excitable cells, and their function is altered by potent gating-modifier toxins. The α-toxin LqhIII from the deathstalker scorpion ...Voltage-gated sodium (Na) channels initiate action potentials in excitable cells, and their function is altered by potent gating-modifier toxins. The α-toxin LqhIII from the deathstalker scorpion inhibits fast inactivation of cardiac Na1.5 channels with IC = 11.4 nM. Here we reveal the structure of LqhIII bound to Na1.5 at 3.3 Å resolution by cryo-EM. LqhIII anchors on top of voltage-sensing domain IV, wedged between the S1-S2 and S3-S4 linkers, which traps the gating charges of the S4 segment in a unique intermediate-activated state stabilized by four ion-pairs. This conformational change is propagated inward to weaken binding of the fast inactivation gate and favor opening the activation gate. However, these changes do not permit Na permeation, revealing why LqhIII slows inactivation of Na channels but does not open them. Our results provide important insights into the structural basis for gating-modifier toxin binding, voltage-sensor trapping, and fast inactivation of Na channels.
履歴
登録2020年9月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年1月20日-
マップ公開2021年1月20日-
更新2021年1月20日-
現状2021年1月20日処理サイト: RCSB / 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: 0.018
  • 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: 0.018
  • 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-7k18
  • 表面レベル: 0.018
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_22621.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_22621.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cryo-EM map of sodium channel with toxin
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.056 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.015 / ムービー #1: 0.018
最小 - 最大-0.08389278 - 0.14828731
平均 (標準偏差)-3.622136e-05 (±0.003499711)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 270.336 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0561.0561.056
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z270.336270.336270.336
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ107101134
NX/NY/NZ14113986
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0840.148-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex

全体名称: Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex
    • 複合体: Sodium channel protein type 5 subunit alphaナトリウムチャネル
      • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 5 subunit alpha, Enhanced Green fluorescent proteinナトリウムチャネル
    • 複合体: Alpha-like toxin Lqh3
      • タンパク質・ペプチド: Alpha-like toxin Lqh3
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: [(2~{R})-1-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxy-propan-2-yl] (~{Z})-octadec-9-enoate

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超分子 #1: Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex

超分子名称: Cryo-EM map for sodium channel and scorpion toxin complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
分子量理論値: 250 KDa

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超分子 #2: Sodium channel protein type 5 subunit alpha

超分子名称: Sodium channel protein type 5 subunit 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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: Alpha-like toxin Lqh3

超分子名称: Alpha-like toxin Lqh3 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Leiurus hebraeus (サソリ)

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分子 #1: Sodium channel protein type 5 subunit alpha, Enhanced Green fluor...

分子名称: Sodium channel protein type 5 subunit alpha, Enhanced Green fluorescent protein
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Loops truncated sodium channel with EGFP and FLAG tag fused at the C-terminus
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Aequorea victoria (オワンクラゲ)
分子量理論値: 209.037781 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MANLLLPRGT SSFRRFTRES LAAIEKRMAE KQARGGSATS QESREGLQEE EAPRPQLDLQ ASKKLPDLYG NPPRELIGEP LEDLDPFYS TQKTFIVLNK GKTIFRFSAT NALYVLSPFH PVRRAAVKIL VHSLFSMLIM CTILTNCVFM AQHDPPPWTK Y VEYTFTAI ...文字列:
MANLLLPRGT SSFRRFTRES LAAIEKRMAE KQARGGSATS QESREGLQEE EAPRPQLDLQ ASKKLPDLYG NPPRELIGEP LEDLDPFYS TQKTFIVLNK GKTIFRFSAT NALYVLSPFH PVRRAAVKIL VHSLFSMLIM CTILTNCVFM AQHDPPPWTK Y VEYTFTAI YTFESLVKIL ARGFCLHAFT FLRDPWNWLD FSVIVMAYTT EFVDLGNVSA LRTFRVLRAL KTISVISGLK TI VGALIQS VKKLADVMVL TVFCLSVFAL IGLQLFMGNL RHKCVRNFTE LNGTNGSVEA DGLVWNSLDV YLNDPANYLL KNG TTDVLL CGNSSDAGTC PEGYRCLKAG ENPDHGYTSF DSFAWAFLAL FRLMTQDCWE RLYQQTLRSA GKIYMIFFML VIFL GSFYL VNLILAVVAM AYEEQNQATI AETEEKEKRF QEAMEMLKKE HEALTIRGVD TVSRSSARQR ALSAVSVLTS ALEEL EESH RKCPPCWNRF AQHYLIWECC PLWMSIKQKV KFVVMDPFAD LTITMCIVLN TLFMALEHYN MTAEFEEMLQ VGNLVF TGI FTAEMTFKII ALDPYYYFQQ GWNIFDSIIV ILSLMELGLS RMGNLSVLRS FRLLRVFKLA KSWPTLNTLI KIIGNSV GA LGNLTLVLAI IVFIFAVVGM QLFGKNYSEL RHRISDSGLL PRWHMMDFFH AFLIIFRILC GEWIETMWDC MEVSGQSL C LLVFLLVMVI GNLVVLNLFL ALLLSSFSAD NLTAPDEDGE MNNLQLALAR IQRGLRFVKR TTWDFCCGIL RRRPKKPAA LATHSQLPSC ITAPRSPPPP EVEKVPPARK ETRFEEDKRP GQGTPGDSEP VCVPIAVAES DTEDQEEDEE NGKVWWRLRK TCYRIVEHS WFETFIIFMI LLSSGALAFE DIYLEERKTI KVLLEYADKM FTYVFVLEML LKWVAYGFKK YFTNAWCWLD F LIVDVSLV SLVANTLGFA EMGPIKSLRT LRALRPLRAL SRFEGMRVVV NALVGAIPSI MNVLLVCLIF WLIFSIMGVN LF AGKFGRC INQTEGDLPL NYTIVNNKSE CESFNVTGEL YWTKVKVNFD NVGAGYLALL QVATFKGWMD IMYAAVDSRG YEE QPQWED NLYMYIYFVV FIIFGSFFTL NLFIGVIIDN FNQQKKKLGG QDIFMTEEQK KYYNAMKKLG SKKPQKPIPR PLNK YQGFI FDIVTKQAFD VTIMFLICLN MVTMMVETDD QSPEKVNILA KINLLFVAIF TGECIVKMAA LRHYYFTNSW NIFDF VVVI LSIVGTVLSD IIQKYFFSPT LFRVIRLARI GRILRLIRGA KGIRTLLFAL MMSLPALFNI GLLLFLVMFI YSIFGM ANF AYVKWEAGID DMFNFQTFAN SMLCLFQITT SAGWDGLLSP ILNTGPPYCD PNLPNSNGSR GNCGSPAVGI LFFTTYI II SFLIVVNMYI AIILENFSVA TEESTEPLSE DDFDMFYEIW EKFDPEATQF IEYLALSDFA DALSEPLRIA KPNQISLI N MDLPMVSGDR IHCMDILFAF TKRVLGESGE MDALKIQMEE KFMAANPSKI SYEPITTTLE VLFQGPGSMV SKGEELFTG VVPILVELDG DVNGHKFSVS GEGEGDATYG KLTLKFICTT GKLPVPWPTL VTTLTYGVQC FSRYPDHMKQ HDFFKSAMPE GYVQERTIF FKDDGNYKTR AEVKFEGDTL VNRIELKGID FKEDGNILGH KLEYNYNSHN VYIMADKQKN GIKVNFKIRH N IEDGSVQL ADHYQQNTPI GDGPVLLPDN HYLSTQSALS KDPNEKRDHM VLLEFVTAAG ITLGMDELYK GSDYKDDDDK

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分子 #2: Alpha-like toxin Lqh3

分子名称: Alpha-like toxin Lqh3 / 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: Deathstalker scorpion (サソリ)
分子量理論値: 7.065984 KDa
配列文字列:
VRDGYIAQPE NCVYHCFPGS SGCDTLCKEK GGTSGHCGFK VGHGLACWCN ALPDNVGIIV EGEKCHS

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 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 / N-アセチルグルコサミン

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分子 #6: [(2~{R})-1-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyl...

分子名称: [(2~{R})-1-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxy-propan-2-yl] (~{Z})-octadec-9-enoate
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 11 / 式: 6OU
分子量理論値: 717.996 Da
Chemical component information

ChemComp-6OU:
[(2~{R})-1-[2-azanylethoxy(oxidanyl)phosphoryl]oxy-3-hexadecanoyloxy-propan-2-yl] (~{Z})-octadec-9-enoate / POPE / リン脂質*YM

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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: 6
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
0.006 %GDN101glyco-diosgenin
25.0 mMImidazoleイミダゾール
グリッドモデル: UltrAuFoil / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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

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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）: 2.5 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
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: 60.0 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

CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 267595
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 59
得られたモデル

PDB-7k18:
Cardiac Sodium channel with toxin bound

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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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