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- EMDB-35250: Cryo-EM Structure of OmpC3-MlaA Complex in MSP2N2 Nanodiscs -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35250
タイトルCryo-EM Structure of OmpC3-MlaA Complex in MSP2N2 Nanodiscs
マップデータ
試料
  • 複合体: Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconstituted in MSP2N2 nanodiscs
    • 複合体: Outer membrane porin C
      • タンパク質・ペプチド: Outer membrane porin C
    • 複合体: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
      • タンパク質・ペプチド: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
  • リガンド: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid
キーワードbacteria / outer membrane / phospholipid / lipid asymmetry / membrane protein / protein complex structure / channel / LIPID TRANSPORT
機能・相同性
機能・相同性情報


intermembrane phospholipid transfer / porin activity / pore complex / cell outer membrane / virus receptor activity / monoatomic ion transmembrane transport / receptor-mediated virion attachment to host cell / DNA damage response / identical protein binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
MlaA lipoprotein / MlaA lipoprotein / Porin, gammaproteobacterial / Porin, Gram-negative type, conserved site / General diffusion Gram-negative porins signature. / Gram-negative porin / Porin, Gram-negative type / : / Porin domain superfamily / Prokaryotic membrane lipoprotein lipid attachment site profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Outer membrane porin C / Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌) / Escherichia coli K-12 (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.93 Å
データ登録者Yeow J / Luo M / Chng SS
資金援助 シンガポール, 1件
OrganizationGrant number国
Other governmentMOH-000145 シンガポール
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Molecular mechanism of phospholipid transport at the bacterial outer membrane interface.
著者: Jiang Yeow / Min Luo / Shu-Sin Chng /
要旨: The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is an asymmetric lipid bilayer with outer leaflet lipopolysaccharides and inner leaflet phospholipids (PLs). This unique lipid asymmetry renders the ...The outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is an asymmetric lipid bilayer with outer leaflet lipopolysaccharides and inner leaflet phospholipids (PLs). This unique lipid asymmetry renders the OM impermeable to external insults, including antibiotics and bile salts. To maintain this barrier, the OmpC-Mla system removes mislocalized PLs from the OM outer leaflet, and transports them to the inner membrane (IM); in the first step, the OmpC-MlaA complex transfers PLs to the periplasmic chaperone MlaC, but mechanistic details are lacking. Here, we biochemically and structurally characterize the MlaA-MlaC transient complex. We map the interaction surfaces between MlaA and MlaC in Escherichia coli, and show that electrostatic interactions are important for MlaC recruitment to the OM. We further demonstrate that interactions with MlaC modulate conformational states in MlaA. Finally, we solve a 2.9-Å cryo-EM structure of a disulfide-trapped OmpC-MlaA-MlaC complex in nanodiscs, reinforcing the mechanism of MlaC recruitment, and highlighting membrane thinning as a plausible strategy for directing lipids for transport. Our work offers critical insights into retrograde PL transport by the OmpC-Mla system in maintaining OM lipid asymmetry.
履歴
登録2023年2月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月20日-
マップ公開2023年12月20日-
更新2023年12月27日-
現状2023年12月27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_35250.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_35250.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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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コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.88 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.88 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.88 Å

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投影像

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断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.834 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: 0.12
最小 - 最大-0.19874041 - 0.51729435
平均 (標準偏差)0.004725767 (±0.018616797)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 266.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_35250_msk_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: #2

ファイルemd_35250_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_35250_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 : Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconst...

全体名称: Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconstituted in MSP2N2 nanodiscs
要素
  • 複合体: Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconstituted in MSP2N2 nanodiscs
    • 複合体: Outer membrane porin C
      • タンパク質・ペプチド: Outer membrane porin C
    • 複合体: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
      • タンパク質・ペプチド: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
  • リガンド: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid

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超分子 #1: Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconst...

超分子名称: Outer membrane complex of OmpC-MlaA with periplasmic MlaC reconstituted in MSP2N2 nanodiscs
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Outer membrane complex of OmpC with disulfide-trapped MlaA and MlaC reconstituted in Escherichia coli polar lipids and MSP2N2 nanodiscs
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 28 KDa

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超分子 #2: Outer membrane porin C

超分子名称: Outer membrane porin C / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1 / 詳細: OmpC
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12

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超分子 #3: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA

超分子名称: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2 / 詳細: MlaA

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分子 #1: Outer membrane porin C

分子名称: Outer membrane porin C / 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: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
分子量理論値: 38.336242 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: AEVYNKDGNK LDLYGKVDGL HYFSDNKDVD GDQTYMRLGF KGETQVTDQL TGYGQWEYQI QGNSAENENN SWTRVAFAGL KFQDVGSFD YGRNYGVVYD VTSWTDVLPE FGGDTYGSDN FMQQRGNGFA TYRNTDFFGL VDGLNFAVQY QGKNGNPSGE G FTSGVTNN ...文字列:
AEVYNKDGNK LDLYGKVDGL HYFSDNKDVD GDQTYMRLGF KGETQVTDQL TGYGQWEYQI QGNSAENENN SWTRVAFAGL KFQDVGSFD YGRNYGVVYD VTSWTDVLPE FGGDTYGSDN FMQQRGNGFA TYRNTDFFGL VDGLNFAVQY QGKNGNPSGE G FTSGVTNN GRDALRQNGD GVGGSITYDY EGFGIGGAIS SSKRTDAQNT AAYIGNGDRA ETYTGGLKYD ANNIYLAAQY TQ TYNATRV GSLGWANKAQ NFEAVAQYQF DFGLRPSLAY LQSKGKNLGR GYDDEDILKY VDVGATYYFN KNMSTYVDYK INL LDDNQF TRDAGINTDN IVALGLVYQF

UniProtKB: Outer membrane porin C

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分子 #2: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA

分子名称: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA
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: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
分子量理論値: 26.298336 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: CASSGTDQQG RSDPLEGFNR TMYNFNFNVL DPYIVRPVAV AWRDYVPQPA RNGLSNFTGN LEEPAVMVNY FLQGDPYQGM VHFTRFFLN TILGMGGFID VAGMANPKLQ RTEPHRFGST LGHYGVGYGP YVQLPFYGSF TLRDDGGDMA DGFYPVLSWL T WPMSVGKW ...文字列:
CASSGTDQQG RSDPLEGFNR TMYNFNFNVL DPYIVRPVAV AWRDYVPQPA RNGLSNFTGN LEEPAVMVNY FLQGDPYQGM VHFTRFFLN TILGMGGFID VAGMANPKLQ RTEPHRFGST LGHYGVGYGP YVQLPFYGSF TLRDDGGDMA DGFYPVLSWL T WPMSVGKW TLEGIETRAQ LLDSDGLLRC SSDPYIMVRE AYFQRHDFIA NGGELKPQEN PNAQAIQDDL KDIDSE

UniProtKB: Intermembrane phospholipid transport system lipoprotein MlaA

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分子 #3: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(...

分子名称: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3- ...名称: (2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: KDL
分子量理論値: 2.238718 KDa
Chemical component information

ChemComp-KDL:
(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-[(2~{R},4~{R},5~{R},6~{R})-6-[(1~{R})-1,2-bis(oxidanyl)ethyl]-2-carboxy-2-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-5-[[(3~{R})-3-dodecanoyloxytetradecanoyl]amino]-6-[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R},6~{R})-3-oxidanyl-5-[[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]amino]-4-[(3~{R})-3-oxidanyltetradecanoyl]oxy-6-phosphonooxy-oxan-2-yl]methoxy]-3-phosphonooxy-4-[(3~{R})-3-tetradecanoyloxytetradecanoyl]oxy-oxan-2-yl]methoxy]-5-oxidanyl-oxan-4-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxane-2-carboxylic acid

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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12 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
150.0 mMNaClsodium chloride

詳細: Tris-buffered saline (TBS) buffer (20 mM Tris HCl pH 8.0, 150 mM NaCl)
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 12 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
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
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Tridiem 4K / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
詳細: Gatan GIF post-column energy filter operated in zero-loss mode
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6018 / 平均露光時間: 5.99 sec. / 平均電子線量: 90.0 e/Å2
詳細: Images were collected in movie-mode at 50 frames per image
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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 2434319
詳細: We performed automated particle picking using Blob and Template Picker for initial template picking and final sampling respectively.
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5nup


詳細: Building of the high-resolution structures of OmpC-MlaA was done via approximate fitting using the OmpC-MlaA crystal structure (PDB 5NUP) as rigid bodies into the density in Chimera, followed ...詳細: Building of the high-resolution structures of OmpC-MlaA was done via approximate fitting using the OmpC-MlaA crystal structure (PDB 5NUP) as rigid bodies into the density in Chimera, followed by refinement in COOT.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.93 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.0) / 使用した粒子像数: 205487
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.0)
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain詳細

5nup

chain_id: A, residue_range: 1-346, source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelThe initial model consisted of the chains A,B,C,D for PDB entry 5NUP

5nup

chain_id: B, residue_range: 1-346, source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelThe initial model consisted of the chains A,B,C,D for PDB entry 5NUP

5nup

chain_id: C, residue_range: 1-346, source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelThe initial model consisted of the chains A,B,C,D for PDB entry 5NUP

5nup

chain_id: D, residue_range: 1-211, source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelThe initial model consisted of the chains A,B,C,D for PDB entry 5NUP
詳細Building of the high-resolution structures of OmpC-MlaA was done via approximate fitting using the OmpC-MlaA crystal structure (PDB 5NUP) as rigid bodies into the density in Chimera, followed by refinement in COOT.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 88
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8i8r:
Cryo-EM Structure of OmpC3-MlaA Complex in MSP2N2 Nanodiscs

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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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