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- EMDB-33697: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein (S-6P-RRAR)... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33697
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein (S-6P-RRAR) in complex with human ACE2 ectodomain (one-RBD-up state)
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex with human ACE2 ectodomain (one-RBD-up state)
    • 複合体: Spike glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Processed angiotensin-converting enzyme 2
      • タンパク質・ペプチド: Processed angiotensin-converting enzyme 2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ZINC ION
キーワードOmicron / ACE2 / SARS-CoV-2 / one RBD up / VIRUS / VIRAL PROTEIN-HYDROLASE complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / regulation of vasoconstriction ...positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / tryptophan transport / positive regulation of gap junction assembly / regulation of cardiac conduction / regulation of vasoconstriction / peptidyl-dipeptidase activity / maternal process involved in female pregnancy / angiotensin maturation / Metabolism of Angiotensinogen to Angiotensins / negative regulation of signaling receptor activity / carboxypeptidase activity / Attachment and Entry / positive regulation of cardiac muscle contraction / viral life cycle / regulation of cytokine production / blood vessel diameter maintenance / negative regulation of smooth muscle cell proliferation / brush border membrane / regulation of transmembrane transporter activity / cilium / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / metallopeptidase activity / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / endocytic vesicle membrane / virus receptor activity / regulation of cell population proliferation / regulation of inflammatory response / endopeptidase activity / 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 / Potential therapeutics for SARS / 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 / membrane fusion / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / 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 / symbiont entry into host cell / membrane raft / apical plasma membrane / endoplasmic reticulum lumen / 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 / cell surface / extracellular space / extracellular exosome / zinc ion binding / extracellular region / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / 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 ...Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / 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 / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / 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 / Angiotensin-converting enzyme 2
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: 2.85 Å
データ登録者Gao GF / Qi JX / Liu S / Zhao ZN
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Chinese Academy of Sciences 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Omicron SARS-CoV-2 mutations stabilize spike up-RBD conformation and lead to a non-RBM-binding monoclonal antibody escape.
著者: Zhennan Zhao / Jingya Zhou / Mingxiong Tian / Min Huang / Sheng Liu / Yufeng Xie / Pu Han / Chongzhi Bai / Pengcheng Han / Anqi Zheng / Lutang Fu / Yuanzhu Gao / Qi Peng / Ying Li / Yan Chai ...著者: Zhennan Zhao / Jingya Zhou / Mingxiong Tian / Min Huang / Sheng Liu / Yufeng Xie / Pu Han / Chongzhi Bai / Pengcheng Han / Anqi Zheng / Lutang Fu / Yuanzhu Gao / Qi Peng / Ying Li / Yan Chai / Zengyuan Zhang / Xin Zhao / Hao Song / Jianxun Qi / Qihui Wang / Peiyi Wang / George F Gao /
要旨: Omicron SARS-CoV-2 is rapidly spreading worldwide. To delineate the impact of emerging mutations on spike's properties, we performed systematic structural analyses on apo Omicron spike and its ...Omicron SARS-CoV-2 is rapidly spreading worldwide. To delineate the impact of emerging mutations on spike's properties, we performed systematic structural analyses on apo Omicron spike and its complexes with human ACE2 or S309 neutralizing antibody (NAb) by cryo-EM. The Omicron spike preferentially adopts the one-RBD-up conformation both before and after ACE2 binding, which is in sharp contrast to the orchestrated conformational changes to create more up-RBDs upon ACE2 binding as observed in the prototype and other four variants of concern (VOCs). Furthermore, we found that S371L, S373P and S375F substitutions enhance the stability of the one-RBD-up conformation to prevent exposing more up-RBDs triggered by ACE2 binding. The increased stability of the one-RBD-up conformation restricts the accessibility of S304 NAb, which targets a cryptic epitope in the closed conformation, thus facilitating the immune evasion by Omicron. These results expand our understanding of Omicron spike's conformation, receptor binding and antibody evasion mechanism.
履歴
登録2022年6月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年9月21日-
マップ公開2022年9月21日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33697.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_33697.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.66 Å/pix.
x 600 pix.
= 396. Å		0.66 Å/pix.
x 600 pix.
= 396. Å		0.66 Å/pix.
x 600 pix.
= 396. Å

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投影像

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.66 Å
密度

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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.05
最小 - 最大-0.0017251536 - 1.9116794
平均 (標準偏差)0.00096565904 (±0.022079557)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 396.00003 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_33697_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_33697_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 : Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex ...

全体名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex with human ACE2 ectodomain (one-RBD-up state)
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex with human ACE2 ectodomain (one-RBD-up state)
    • 複合体: Spike glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Processed angiotensin-converting enzyme 2
      • タンパク質・ペプチド: Processed angiotensin-converting enzyme 2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex ...

超分子名称: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 Omicron spike protein in complex with human ACE2 ectodomain (one-RBD-up state)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)

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超分子 #2: Spike glycoprotein

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

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超分子 #3: Processed angiotensin-converting enzyme 2

超分子名称: Processed angiotensin-converting enzyme 2 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / 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: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 139.753344 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHVISG TNGTKRFDNP VLPFNDGVY FASIEKSNII RGWIFGTTLD SKTQSLLIVN NATNVVIKVC EFQFCNDPFL DHKNNKSWME SEFRVYSSAN N CTFEYVSQ ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHVISG TNGTKRFDNP VLPFNDGVY FASIEKSNII RGWIFGTTLD SKTQSLLIVN NATNVVIKVC EFQFCNDPFL DHKNNKSWME SEFRVYSSAN N CTFEYVSQ PFLMDLEGKQ GNFKNLREFV FKNIDGYFKI YSKHTPIIVR EPEDLPQGFS ALEPLVDLPI GINITRFQTL LA LHRSYLT PGDSSSGWTA GAAAYYVGYL QPRTFLLKYN ENGTITDAVD CALDPLSETK CTLKSFTVEK GIYQTSNFRV QPT ESIVRF PNITNLCPFD EVFNATRFAS VYAWNRKRIS NCVADYSVLY NLAPFFTFKC YGVSPTKLND LCFTNVYADS FVIR GDEVR QIAPGQTGNI ADYNYKLPDD FTGCVIAWNS NKLDSKVSGN YNYLYRLFRK SNLKPFERDI STEIYQAGNK PCNGV AGFN CYFPLRSYSF RPTYGVGHQP YRVVVLSFEL LHAPATVCGP KKSTNLVKNK CVNFNFNGLK GTGVLTESNK KFLPFQ QFG RDIADTTDAV RDPQTLEILD ITPCSFGGVS VITPGTNTSN QVAVLYQGVN CTEVPVAIHA DQLTPTWRVY STGSNVF QT RAGCLIGAEY VNNSYECDIP IGAGICASYQ TQTKSHRRAR SVASQSIIAY TMSLGAENSV AYSNNSIAIP TNFTISVT T EILPVSMTKT SVDCTMYICG DSTECSNLLL QYGSFCTQLK RALTGIAVEQ DKNTQEVFAQ VKQIYKTPPI KYFGGFNFS QILPDPSKPS KRSPIEDLLF NKVTLADAGF IKQYGDCLGD IAARDLICAQ KFKGLTVLPP LLTDEMIAQY TSALLAGTIT SGWTFGAGP ALQIPFPMQM AYRFNGIGVT QNVLYENQKL IANQFNSAIG KIQDSLSSTP SALGKLQDVV NHNAQALNTL V KQLSSKFG AISSVLNDIF SRLDPPEAEV QIDRLITGRL QSLQTYVTQQ LIRAAEIRAS ANLAATKMSE CVLGQSKRVD FC GKGYHLM SFPQSAPHGV VFLHVTYVPA QEKNFTTAPA ICHDGKAHFP REGVFVSNGT HWFVTQRNFY EPQIITTDNT FVS GNCDVV IGIVNNTVYD PLQPELDSFK EELDKYFKNH TSPDVDLGDI SGINASVVNI QKEIDRLNEV AKNLNESLID LQEL GKYEQ GSGYIPEAPR DGQAYVRKDG EWVLLSTFLG SAWSHPQFEK HHHHHHHH

UniProtKB: Spike glycoprotein

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分子 #2: Processed angiotensin-converting enzyme 2

分子名称: Processed angiotensin-converting enzyme 2 / 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: 69.038578 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: STIEEQAKTF LDKFNHEAED LFYQSSLASW NYNTNITEEN VQNMNNAGDK WSAFLKEQST LAQMYPLQEI QNLTVKLQLQ ALQQNGSSV LSEDKSKRLN TILNTMSTIY STGKVCNPDN PQECLLLEPG LNEIMANSLD YNERLWAWES WRSEVGKQLR P LYEEYVVL ...文字列:
STIEEQAKTF LDKFNHEAED LFYQSSLASW NYNTNITEEN VQNMNNAGDK WSAFLKEQST LAQMYPLQEI QNLTVKLQLQ ALQQNGSSV LSEDKSKRLN TILNTMSTIY STGKVCNPDN PQECLLLEPG LNEIMANSLD YNERLWAWES WRSEVGKQLR P LYEEYVVL KNEMARANHY EDYGDYWRGD YEVNGVDGYD YSRGQLIEDV EHTFEEIKPL YEHLHAYVRA KLMNAYPSYI SP IGCLPAH LLGDMWGRFW TNLYSLTVPF GQKPNIDVTD AMVDQAWDAQ RIFKEAEKFF VSVGLPNMTQ GFWENSMLTD PGN VQKAVC HPTAWDLGKG DFRILMCTKV TMDDFLTAHH EMGHIQYDMA YAAQPFLLRN GANEGFHEAV GEIMSLSAAT PKHL KSIGL LSPDFQEDNE TEINFLLKQA LTIVGTLPFT YMLEKWRWMV FKGEIPKDQW MKKWWEMKRE IVGVVEPVPH DETYC DPAS LFHVSNDYSF IRYYTRTLYQ FQFQEALCQA AKHEGPLHKC DISNSTEAGQ KLFNMLRLGK SEPWTLALEN VVGAKN MNV RPLLNYFEPL FTWLKDQNKN SFVGWSTDWS PYA

UniProtKB: Angiotensin-converting enzyme 2

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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: 23 / 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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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 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: 8
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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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）: 1.2 µm
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: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.85 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 71507
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER

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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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