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- EMDB-24101: SARS-CoV-2 Nsp15 endoribonuclease post-cleavage state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24101
タイトルSARS-CoV-2 Nsp15 endoribonuclease post-cleavage state
マップデータSARS-CoV-2 Nsp15 endoribonuclease post-cleavage state
試料
  • 複合体: Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state
    • タンパク質・ペプチド: Uridylate-specific endoribonuclease
    • RNA: RNA (5'-R(*AP*UP*A)-3')
  • リガンド: water
キーワードendoribonuclease / VIRAL PROTEIN / Hydrolase-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs ...protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / TRAF3-dependent IRF activation pathway / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / Replication of the SARS-CoV-2 genome / snRNP Assembly / double membrane vesicle viral factory outer membrane / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / SARS coronavirus main proteinase / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / 3'-5'-RNA exonuclease activity / 5'-3' DNA helicase activity / symbiont-mediated suppression of host NF-kappaB cascade / host cell endosome / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / G-quadruplex RNA binding / omega peptidase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / methyltransferase cap1 / host cell Golgi apparatus / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / DNA helicase / mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / cysteine-type deubiquitinase activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / single-stranded RNA binding / host cell perinuclear region of cytoplasm / viral protein processing / host cell endoplasmic reticulum membrane / lyase activity / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / induction by virus of host autophagy / copper ion binding / RNA-directed RNA polymerase / viral translational frameshifting / viral RNA genome replication / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-dependent RNA polymerase activity / virus-mediated perturbation of host defense response / DNA-templated transcription / lipid binding / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : ...RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain profile. / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / Non-structural protein NSP15, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP15, middle domain superfamily / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerization / Nonstructural protein 15, middle domain, coronavirus / Nonstructural protein 13, 1B domain, coronavirus / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / Nonstructural protein 13, zinc-binding domain, coronavirus-like / Coronaviridae zinc-binding (CV ZBD) domain profile. / Arterivirus Nsp11 N-terminal/Coronavirus NSP15 middle domain / Arterivirus Nsp11 N-terminal/coronavirus NSP15 middle (AV-Nsp11N/CoV-Nsp15M) domain profile. / Nidoviral uridylate-specific endoribonuclease (NendoU) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain profile. / Endoribonuclease EndoU-like / NendoU domain, nidovirus / Coronavirus replicase NSP15, uridylate-specific endoribonuclease / : / Lipocalin signature. / DNA2/NAM7 helicase-like, C-terminal / AAA domain / (+) RNA virus helicase core domain / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain, betacoronavirus / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Sarbecovirus Nsp3c-N domain profile. / Non-structural protein NSP3, N-terminal, betacoronavirus / Polyprotein cleavage domain PL2pro superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus SUD-C domain / Betacoronavirus replicase NSP3, N-terminal / NSP1 globular domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 2, SARS-CoV-like / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / Betacoronavirus Nsp3c-M domain profile. / NSP1, globular domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus replicase NSP1 / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / : / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / Betacoronavirus Nsp3c-C domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e nucleic acid-binding (NAB) domain profile. / DPUP/SUD, C-terminal, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / : / Coronavirus replicase NSP2, C-terminal / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / NSP3, second ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / : / : / Coronavirus replicase NSP7 / Peptidase family C16 domain profile. / Coronavirus 3Ecto domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp7 cofactor domain profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Replicase polyprotein 1ab
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / 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: 2.2 Å
データ登録者Frazier MN / Dillard LB
資金援助 米国, 6件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIA ES103247 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)Z01 ES043010 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZI CES102488 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)1ZI CES103206 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ZIC ES103326 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)1ZIAES103340 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2021
タイトル: Characterization of SARS2 Nsp15 nuclease activity reveals it's mad about U.
著者: Meredith N Frazier / Lucas B Dillard / Juno M Krahn / Lalith Perera / Jason G Williams / Isha M Wilson / Zachary D Stewart / Monica C Pillon / Leesa J Deterding / Mario J Borgnia / Robin E Stanley /
要旨: Nsp15 is a uridine specific endoribonuclease that coronaviruses employ to cleave viral RNA and evade host immune defense systems. Previous structures of Nsp15 from across Coronaviridae revealed that ...Nsp15 is a uridine specific endoribonuclease that coronaviruses employ to cleave viral RNA and evade host immune defense systems. Previous structures of Nsp15 from across Coronaviridae revealed that Nsp15 assembles into a homo-hexamer and has a conserved active site similar to RNase A. Beyond a preference for cleaving RNA 3' of uridines, it is unknown if Nsp15 has any additional substrate preferences. Here, we used cryo-EM to capture structures of Nsp15 bound to RNA in pre- and post-cleavage states. The structures along with molecular dynamics and biochemical assays revealed critical residues involved in substrate specificity, nuclease activity, and oligomerization. Moreover, we determined how the sequence of the RNA substrate dictates cleavage and found that outside of polyU tracts, Nsp15 has a strong preference for purines 3' of the cleaved uridine. This work advances our understanding of how Nsp15 recognizes and processes viral RNA, and will aid in the development of new anti-viral therapeutics.
履歴
登録2021年5月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月2日-
マップ公開2021年6月2日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29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: 0.3
  • 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: 0.3
  • 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-7n06
  • 表面レベル: 0.3
  • UCSF Chimera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_24101.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_24101.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 99 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈SARS-CoV-2 Nsp15 endoribonuclease post-cleavage state
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.)
0.41 Å/pix.
x 315 pix.
= 129.678 Å		0.41 Å/pix.
x 291 pix.
= 119.797 Å		0.41 Å/pix.
x 283 pix.
= 116.504 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

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.41168 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: 0.3 / ムービー #1: 0.3
最小 - 最大-0.9911747 - 2.1295786
平均 (標準偏差)0.03601333 (±0.17318931)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin107121114
サイズ291283315
Spacing283291315
セルA: 116.50403 Å / B: 119.797424 Å / C: 129.67763 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.411674911660780.41167353951890.41167619047619
M x/y/z283291315
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z116.504119.797129.678
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-200-200-200
NX/NY/NZ401401401
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS121107114
NC/NR/NS283291315
D min/max/mean-0.9912.1300.036

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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 : Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state

全体名称: Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state
要素
  • 複合体: Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state
    • タンパク質・ペプチド: Uridylate-specific endoribonuclease
    • RNA: RNA (5'-R(*AP*UP*A)-3')
  • リガンド: water

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超分子 #1: Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state

超分子名称: Nsp15 viral endoribonuclease in a post-cleavage state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 / 詳細: Nsp15 with RNA 3-mer
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 250 KDa

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分子 #1: Uridylate-specific endoribonuclease

分子名称: Uridylate-specific endoribonuclease / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 42.525293 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEENLYFQS LEMSLENVAF NVVNKGHFDG QQGEVPVSII NNTVYTKVDG VDVELFENKT TLPVNVAFE LWAKRNIKPV PEVKILNNLG VDIAANTVIW DYKRDAPAHI STIGVCSMTD IAKKPTETIC APLTVFFDGR V DGQVDLFR ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MLEENLYFQS LEMSLENVAF NVVNKGHFDG QQGEVPVSII NNTVYTKVDG VDVELFENKT TLPVNVAFE LWAKRNIKPV PEVKILNNLG VDIAANTVIW DYKRDAPAHI STIGVCSMTD IAKKPTETIC APLTVFFDGR V DGQVDLFR NARNGVLITE GSVKGLQPSV GPKQASLNGV TLIGEAVKTQ FNYYKKVDGV VQQLPETYFT QSRNLQEFKP RS QMEIDFL ELAMDEFIER YKLEGYAFEH IVYGDFSHSQ LGGLHLLIGL AKRFKESPFE LEDFIPMDST VKNYFITDAQ TGS SKCVCS VIDLLLDDFV EIIKSQDLSV VSKVVKVTID YTEISFMLWC KDGHVETFYP KL

UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab

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分子 #2: RNA (5'-R(*AP*UP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(*AP*UP*A)-3') / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 6
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 919.62 Da
配列文字列:
AUA

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分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 555 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 54.0 e/Å2
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1058228
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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