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- EMDB-29493: Cryo-EM structure of human Needle/NAIP/NLRC4 (R288A) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29493
タイトルCryo-EM structure of human Needle/NAIP/NLRC4 (R288A)
マップデータ
試料
  • 複合体: the complex of Needle, human NAIP and NLRC4
    • 複合体: human NAIP and NLRC4
      • タンパク質・ペプチド: Baculoviral IAP repeat-containing protein 1
      • タンパク質・ペプチド: NLR family CARD domain-containing protein 4
    • 複合体: Burkholderia Needle (chimeric with an anthrax toxin lethal factor tag)
      • タンパク質・ペプチド: Lethal factor,Type III secretion system protein
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION
キーワードNLRC4 / NAIP / Inflammasome / IMMUNE SYSTEM
機能・相同性
機能・相同性情報


anthrax lethal factor endopeptidase / IPAF inflammasome complex / The IPAF inflammasome / icosanoid biosynthetic process / canonical inflammasome complex / type III protein secretion system complex / positive regulation of protein processing / caspase binding / protein secretion by the type III secretion system / activation of cysteine-type endopeptidase activity ...anthrax lethal factor endopeptidase / IPAF inflammasome complex / The IPAF inflammasome / icosanoid biosynthetic process / canonical inflammasome complex / type III protein secretion system complex / positive regulation of protein processing / caspase binding / protein secretion by the type III secretion system / activation of cysteine-type endopeptidase activity / pattern recognition receptor signaling pathway / host cell cytosol / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity / TP53 Regulates Transcription of Caspase Activators and Caspases / pyroptotic inflammatory response / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process / Uptake and function of anthrax toxins / endopeptidase activator activity / negative regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling pathway / detection of bacterium / protein serine/threonine kinase binding / activation of innate immune response / : / positive regulation of interleukin-1 beta production / positive regulation of JNK cascade / protein homooligomerization / metalloendopeptidase activity / positive regulation of inflammatory response / metallopeptidase activity / positive regulation of NF-kappaB transcription factor activity / nervous system development / toxin activity / basolateral plasma membrane / regulation of apoptotic process / negative regulation of neuron apoptotic process / defense response to bacterium / inflammatory response / positive regulation of apoptotic process / intracellular membrane-bounded organelle / innate immune response / negative regulation of apoptotic process / apoptotic process / magnesium ion binding / cell surface / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / proteolysis / zinc ion binding / extracellular region / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Baculoviral IAP repeat-containing protein 1 / NLR family CARD domain-containing protein 4 / NLRC4, helical domain / : / NLRC4 helical domain / Nlrc4-like, winged helix domain / Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Type III secretion, needle-protein-like / Type III secretion, needle-protein-like superfamily ...Baculoviral IAP repeat-containing protein 1 / NLR family CARD domain-containing protein 4 / NLRC4, helical domain / : / NLRC4 helical domain / Nlrc4-like, winged helix domain / Anthrax toxin lethal factor, central domain / Anthrax toxin lethal factor, middle domain / Type III secretion, needle-protein-like / Type III secretion, needle-protein-like superfamily / Type III secretion needle MxiH, YscF, SsaG, EprI, PscF, EscF / Type III secretion system, needle protein / Anthrax toxin, lethal/endema factor / Anthrax toxin, lethal/endema factor, N-/C-terminal / : / Anthrax toxin lethal factor, N- and C-terminal domain / Anthrax toxin lethal factor (ATLF)-like domain profile. / NACHT nucleoside triphosphatase / NACHT domain / NACHT-NTPase domain profile. / BIR repeat. / BIR repeat / Inhibitor of Apoptosis domain / BIR repeat profile. / Baculoviral inhibition of apoptosis protein repeat / CARD domain / CARD caspase recruitment domain profile. / Caspase recruitment domain / Metallopeptidase, catalytic domain superfamily / Death-like domain superfamily / Leucine-rich repeat domain superfamily / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Lethal factor / Baculoviral IAP repeat-containing protein 1 / Type III secretion system protein / NLR family CARD domain-containing protein 4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Bacillus anthracis (炭疽菌) / Burkholderia (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Matico RE / Yu X / Miller R / Somani S / Ricketts MD / Kumar N / Steele RA / Medley Q / Berger S / Faustin B / Sharma S
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structural basis of the human NAIP/NLRC4 inflammasome assembly and pathogen sensing.
著者: Rosalie E Matico / Xiaodi Yu / Robyn Miller / Sandeep Somani / M Daniel Ricketts / Nikit Kumar / Ruth A Steele / Quintus Medley / Scott Berger / Benjamin Faustin / Sujata Sharma /
要旨: The NLR family caspase activation and recruitment domain-containing 4 (NLRC4) inflammasome is a critical cytosolic innate immune machine formed upon the direct sensing of bacterial infection and in ...The NLR family caspase activation and recruitment domain-containing 4 (NLRC4) inflammasome is a critical cytosolic innate immune machine formed upon the direct sensing of bacterial infection and in response to cell stress during sterile chronic inflammation. Despite its major role in instigating the subsequent host immune response, a more complete understanding of the molecular events in the formation of the NLRC4 inflammasome in humans is lacking. Here we identify Bacillus thailandensis type III secretion system needle protein (Needle) as a potent trigger of the human NLR family apoptosis inhibitory protein (NAIP)/NLRC4 inflammasome complex formation and determine its structural features by cryogenic electron microscopy. We also provide a detailed understanding of how type III secretion system pathogen components are sensed by human NAIP to form a cascade of NLRC4 protomer through a critical lasso-like motif, a 'lock-key' activation model and large structural rearrangement, ultimately forming the full human NLRC4 inflammasome. These results shed light on key regulatory mechanisms specific to the NLRC4 inflammasome assembly, and the innate immune modalities of pathogen sensing in humans.
履歴
登録2023年1月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月3日-
マップ公開2024年1月3日-
更新2024年1月31日-
現状2024年1月31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_29493.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_29493.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 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

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.95 Å/pix.
x 420 pix.
= 398.16 Å		0.95 Å/pix.
x 420 pix.
= 398.16 Å		0.95 Å/pix.
x 420 pix.
= 398.16 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.948 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: 0.1
最小 - 最大-0.6194728 - 1.0147607
平均 (標準偏差)0.0004821804 (±0.017633457)
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: 398.16 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_29493_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_29493_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 : the complex of Needle, human NAIP and NLRC4

全体名称: the complex of Needle, human NAIP and NLRC4
要素
  • 複合体: the complex of Needle, human NAIP and NLRC4
    • 複合体: human NAIP and NLRC4
      • タンパク質・ペプチド: Baculoviral IAP repeat-containing protein 1
      • タンパク質・ペプチド: NLR family CARD domain-containing protein 4
    • 複合体: Burkholderia Needle (chimeric with an anthrax toxin lethal factor tag)
      • タンパク質・ペプチド: Lethal factor,Type III secretion system protein
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: the complex of Needle, human NAIP and NLRC4

超分子名称: the complex of Needle, human NAIP and NLRC4 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: human NAIP and NLRC4

超分子名称: human NAIP and NLRC4 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: Burkholderia Needle (chimeric with an anthrax toxin lethal factor tag)

超分子名称: Burkholderia Needle (chimeric with an anthrax toxin lethal factor tag)
タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Bacillus anthracis (炭疽菌)

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分子 #1: Baculoviral IAP repeat-containing protein 1

分子名称: Baculoviral IAP repeat-containing protein 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: 160.484359 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: AEYCFNMATQ QKASDERISQ FDHNLLPELS ALLGLDAVQL AKELEEEEQK ERAKMQKGYN SQMRSEAKRL KTFVTYEPYS SWIPQEMAA AGFYFTGVKS GIQCFCCSLI LFGAGLTRLP IEDHKRFHPD CGFLLNKDVG NIAKYDIRVK NLKSRLRGGK M RYQEEEAR ...文字列:
AEYCFNMATQ QKASDERISQ FDHNLLPELS ALLGLDAVQL AKELEEEEQK ERAKMQKGYN SQMRSEAKRL KTFVTYEPYS SWIPQEMAA AGFYFTGVKS GIQCFCCSLI LFGAGLTRLP IEDHKRFHPD CGFLLNKDVG NIAKYDIRVK NLKSRLRGGK M RYQEEEAR LASFRNWPFY VQGISPCVLS EAGFVFTGKQ DTVQCFSCGG CLGNWEEGDD PWKEHAKWFP KCEFLRSKKS SE EITQYIQ SYKGFVDITG EHFVNSWVQR ELPMASAYCN DSIFAYEELR LDSFKDWPRE SAVGVAALAK AGLFYTGIKD IVQ CFSCGG CLEKWQEGDD PLDDHTRCFP NCPFLQNMKS SAEVTPDLQS RGELCELLET TSESNLEDSI AVGPIVPEMA QGEA QWFQE AKNLNEQLRA AYTSASFRHM SLLDISSDLA TDHLLGCDLS IASKHISKPV QEPLVLPEVF GNLNSVMCVE GEAGS GKTV LLKKIAFLWA SGCCPLLNRF QLVFYLSLSS TRPDEGLASI ICDQLLEKEG SVTEMCVRNI IQQLKNQVLF LLDDYK EIC SIPQVIGKLI QKNHLSRTCL LIAVRTNRAR DIRRYLETIL EIKAFPFYNT VCILRKLFSH NMTRLRKFMV YFGKNQS LQ KIQKTPLFVA AICAHWFQYP FDPSFDDVAV FKSYMERLSL RNKATAEILK ATVSSCGELA LKGFFSCCFE FNDDDLAE A GVDEDEDLTM CLMSKFTAQR LRPFYRFLSP AFQEFLAGMR LIELLDSDRQ EHQDLGLYHL KQINSPMMTV SAYNNFLNY VSSLPSTKAG PKIVSHLLHL VDNKESLENI SENDDYLKHQ PEISLQMQLL RGLWQICPQA YFSMVSEHLL VLALKTAYQS NTVAACSPF VLQFLQGRTL TLGALNLQYF FDHPESLSLL RSIHFPIRGN KTSPRAHFSV LETCFDKSQV PTIDQDYASA F EPMNEWER NLAEKEDNVK SYMDMQRRAS PDLSTGYWKL SPKQYKIPCL EVDVNDIDVV GQDMLEILMT VFSASQRIEL HL NHSRGFI ESIRPALELS KASVTKCSIS KLELSAAEQE LLLTLPSLES LEVSGTIQSQ DQIFPNLDKF LCLKELSVDL EGN INVFSV IPEEFPNFHH MEKLLIQISA EYDPSKLVKL IQNSPNLHVF HLKCNFFSDF GSLMTMLVSC KKLTEIKFSD SFFQ AVPFV ASLPNFISLK ILNLEGQQFP DEETSEKFAY ILGSLSNLEE LILPTGDGIY RVAKLIIQQC QQLHCLRVLS FFKTL NDDS VVEIAKVAIS GGFQKLENLK LSINHKITEE GYRNFFQALD NMPNLQELDI SRHFTECIKA QATTVKSLSQ CVLRLP RLI RLNMLSWLLD ADDIALLNVM KERHPQSKYL TILQKWILPF SPIIQK

UniProtKB: Baculoviral IAP repeat-containing protein 1

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分子 #2: NLR family CARD domain-containing protein 4

分子名称: NLR family CARD domain-containing protein 4 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 116.941531 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: AEYCFNMNFI KDNSRALIQR MGMTVIKQIT DDLFVWNVLN REEVNIICCE KVEQDAARGI IHMILKKGSE SCNLFLKSLK EWNYPLFQD LNGQSLFHQT SEGDLDDLAQ DLKDLYHTPS FLNFYPLGED IDIIFNLKST FTEPVLWRKD QHHHRVEQLT L NGLLQALQ ...文字列:
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UniProtKB: NLR family CARD domain-containing protein 4

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分子 #3: Lethal factor,Type III secretion system protein

分子名称: Lethal factor,Type III secretion system protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: anthrax lethal factor endopeptidase
由来(天然)生物種: Burkholderia (バクテリア)
分子量理論値: 42.830836 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GSSHHHHHHS SGLVPRGSHM AGGHGDVGMH VKEKEKNKDE NKRKDEERNK TQEEHLKEIM KHIVKIEVKG EEAVKKEAAE KLLEKVPSD VLEMYKAIGG KIYIVDGDIT KHISLEALSE DKKKIKDIYG KDALLHEHYV YAKEGYEPVL VIQSSEDYVE N TEKALNVY ...文字列:
GSSHHHHHHS SGLVPRGSHM AGGHGDVGMH VKEKEKNKDE NKRKDEERNK TQEEHLKEIM KHIVKIEVKG EEAVKKEAAE KLLEKVPSD VLEMYKAIGG KIYIVDGDIT KHISLEALSE DKKKIKDIYG KDALLHEHYV YAKEGYEPVL VIQSSEDYVE N TEKALNVY YEIGKILSRD ILSKINQPYQ KFLDVLNTIK NASDSDGQDL LFTNQLKEHP TDFSVEFLEQ NSNEVQEVFA KA FAYYIEP QHRDVLQLYA PEAFNYMDKF NEQEINLSLE ELKDQRSTRS NPPTPLLTDY EWSGYLTGIG RAFDTGVKDL NQQ LQDAQA NLTKNPSDPT ALANYQMIMS EYNLYRNAQS SAVKSMKDID SSIVSNFR

UniProtKB: Lethal factor, Type III secretion system protein

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分子 #4: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 106381
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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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