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万見
- EMDB-28088: DAMGO-bound mu-opioid receptor-Gi complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28088
タイトルDAMGO-bound mu-opioid receptor-Gi complex
マップデータ
試料
  • 複合体: fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: DAMGO
    • タンパク質・ペプチド: Mu-type opioid receptor
  • リガンド: ETHANOLAMINE
キーワードmu-opioid receptor / G protein / fentanyl / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / positive regulation of cAMP-mediated signaling / behavioral response to ethanol / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception ...Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / positive regulation of cAMP-mediated signaling / behavioral response to ethanol / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / negative regulation of cAMP-mediated signaling / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / neuropeptide binding / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / regulation of NMDA receptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (i) signalling events / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / Thromboxane signalling through TP receptor / Presynaptic function of Kainate receptors / G beta:gamma signalling through CDC42 / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Glucagon-type ligand receptors / G alpha (12/13) signalling events / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (z) signalling events / G alpha (s) signalling events / positive regulation of neurogenesis / G alpha (q) signalling events / photoreceptor outer segment membrane / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / spectrin binding / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / neuropeptide signaling pathway / photoreceptor outer segment / G-protein alpha-subunit binding / T cell migration / voltage-gated calcium channel activity / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / cardiac muscle cell apoptotic process / regulation of mitotic spindle organization / sensory perception of pain / cellular response to forskolin / photoreceptor inner segment / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Peptide ligand-binding receptors / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / response to peptide hormone / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / GDP binding / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / cellular response to prostaglandin E stimulus
類似検索 - 分子機能
Mu opioid receptor / Opioid receptor / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. ...Mu opioid receptor / Opioid receptor / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Mu-type opioid receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Bos taurus (ウシ) / 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: 3.3 Å
データ登録者Zhuang Y / Wang Y / Guo S / Zhou XE / Rao Q / He X / He B / Liu J / Zhou Q / Wang X ...Zhuang Y / Wang Y / Guo S / Zhou XE / Rao Q / He X / He B / Liu J / Zhou Q / Wang X / Liu W / Jiang X / Yang D / Chen X / Jiang Y / Jiang H / Shen J / Melcher K / Wang M / Xie X / Xu HE
資金援助 中国, 3件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2018YFA0507002 中国
Chinese Academy of SciencesXDB08020303 中国
Chinese Academy of SciencesE1G707R078 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2022
タイトル: Molecular recognition of morphine and fentanyl by the human μ-opioid receptor.
著者: Youwen Zhuang / Yue Wang / Bingqing He / Xinheng He / X Edward Zhou / Shimeng Guo / Qidi Rao / Jiaqi Yang / Jinyu Liu / Qingtong Zhou / Xiaoxi Wang / Mingliang Liu / Weiyi Liu / Xiangrui ...著者: Youwen Zhuang / Yue Wang / Bingqing He / Xinheng He / X Edward Zhou / Shimeng Guo / Qidi Rao / Jiaqi Yang / Jinyu Liu / Qingtong Zhou / Xiaoxi Wang / Mingliang Liu / Weiyi Liu / Xiangrui Jiang / Dehua Yang / Hualiang Jiang / Jingshan Shen / Karsten Melcher / Hong Chen / Yi Jiang / Xi Cheng / Ming-Wei Wang / Xin Xie / H Eric Xu /
要旨: Morphine and fentanyl are among the most used opioid drugs that confer analgesia and unwanted side effects through both G protein and arrestin signaling pathways of μ-opioid receptor (μOR). Here, ...Morphine and fentanyl are among the most used opioid drugs that confer analgesia and unwanted side effects through both G protein and arrestin signaling pathways of μ-opioid receptor (μOR). Here, we report structures of the human μOR-G protein complexes bound to morphine and fentanyl, which uncover key differences in how they bind the receptor. We also report structures of μOR bound to TRV130, PZM21, and SR17018, which reveal preferential interactions of these agonists with TM3 side of the ligand-binding pocket rather than TM6/7 side. In contrast, morphine and fentanyl form dual interactions with both TM3 and TM6/7 regions. Mutations at the TM6/7 interface abolish arrestin recruitment of μOR promoted by morphine and fentanyl. Ligands designed to reduce TM6/7 interactions display preferential G protein signaling. Our results provide crucial insights into fentanyl recognition and signaling of μOR, which may facilitate rational design of next-generation analgesics.
履歴
登録2022年9月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月9日-
マップ公開2022年11月9日-
更新2023年11月15日-
現状2023年11月15日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_28088.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_28088.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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 256 pix.
= 274.176 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.176 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.176 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: 1.071 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: 0.65
最小 - 最大-4.219659 - 6.443446
平均 (標準偏差)-0.000805912 (±0.08327626)
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: 274.176 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: #2

ファイルemd_28088_half_map_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_28088_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex

全体名称: fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex
要素
  • 複合体: fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: DAMGO
    • タンパク質・ペプチド: Mu-type opioid receptor
  • リガンド: ETHANOLAMINE

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超分子 #1: fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex

超分子名称: fentanyl bound mu-opioid receptor-G protein complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.445059 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLHFKM FDVGAQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHESM KLFDSICNNK WFTDTSIILF LNKKDLFEEK IKKSPLTICY PEYAGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNKRKDTK EIY THFTCS TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKDCGLF

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 39.020664 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHHHHHG SLLQSELDQL RQEAEQLKNQ IRDARKACAD ATLSQITNNI DPVGRIQMRT RRTLRGHLAK IYAMHWGTDS RLLVSASQD GKLIIWDSYT TNKVHAIPLR SSWVMTCAYA PSGNYVACGG LDNICSIYNL KTREGNVRVS RELAGHTGYL S CCRFLDDN ...文字列:
MHHHHHHHHG SLLQSELDQL RQEAEQLKNQ IRDARKACAD ATLSQITNNI DPVGRIQMRT RRTLRGHLAK IYAMHWGTDS RLLVSASQD GKLIIWDSYT TNKVHAIPLR SSWVMTCAYA PSGNYVACGG LDNICSIYNL KTREGNVRVS RELAGHTGYL S CCRFLDDN QIVTSSGDTT CALWDIETGQ QTTTFTGHTG DVMSLSLAPD TRLFVSGACD ASAKLWDVRE GMCRQTFTGH ES DINAICF FPNGNAFATG SDDATCRLFD LRADQELMTY SHDNIICGIT SVSFSKSGRL LLAGYDDFNC NVWDALKADR AGV LAGHDN RVSCLGVTDD GMAVATGSWD SFLKIWN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 7.56375 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFC

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #4: DAMGO

分子名称: DAMGO / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 470.519 Da
配列文字列:
Y(DAL)G(MEA)

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分子 #5: Mu-type opioid receptor

分子名称: Mu-type opioid receptor / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.072191 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DSSAAPTNAS NCTDALAYSS CSPAPSPGSW VNLSHLDGNL SDPCGPNRTD LGGRDSLCPP TGSPSMITAI TIMALYSIVC VVGLFGNFL VMYVIVRYTK MKTATNIYIF NLALADALAT STLPFQSVNY LMGTWPFGTI LCKIVISIDY YNMFTSIFTL C TMSVDRYI ...文字列:
DSSAAPTNAS NCTDALAYSS CSPAPSPGSW VNLSHLDGNL SDPCGPNRTD LGGRDSLCPP TGSPSMITAI TIMALYSIVC VVGLFGNFL VMYVIVRYTK MKTATNIYIF NLALADALAT STLPFQSVNY LMGTWPFGTI LCKIVISIDY YNMFTSIFTL C TMSVDRYI AVCHPVKALD FRTPRNAKII NVCNWILSSA IGLPVMFMAT TKYRQGSIDC TLTFSHPTWY WENLLKICVF IF AFIMPVL IITVCYGLMI LRLKSVRMLS GSKEKDRNLR RITRMVLVVV AVFIVCWTPI HIYVIIKALV TIPETTFQTV SWH FCIALG YTNSCLNPVL YAFLDENFKR CFREFCIPTS SNIEQQNSTR I

UniProtKB: Mu-type opioid receptor

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分子 #6: ETHANOLAMINE

分子名称: ETHANOLAMINE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: ETA
分子量理論値: 61.083 Da
Chemical component information

ChemComp-ETA:
ETHANOLAMINE / エタノ-ルアミン

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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

緩衝液pH: 7.2
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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 70.0 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm
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: 3984244
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6dde

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: 305004
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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