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- PDB-5ms0: pseudo-atomic model of the RNA polymerase lambda-based antitermin... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5ms0
タイトルpseudo-atomic model of the RNA polymerase lambda-based antitermination complex solved by cryo-EM
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • (Transcription termination/antitermination protein ...) x 2
  • 30S ribosomal protein S10
  • Antitermination protein N
  • DNAI
  • DNAII
  • RNA transcription bubble
  • Transcription antitermination protein NusB
  • nascent RNA
キーワードTRANSCRIPTION/DNA/RNA / DNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE / BACTERIAL TRANSCRIPTION / TERNARY ELONGATION COMPLEX / ANTITERMINATION / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA polymerase binding / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / protein complex oligomerization / bacterial-type flagellum assembly / transcription antitermination factor activity, RNA binding / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding ...RNA polymerase binding / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / protein complex oligomerization / bacterial-type flagellum assembly / transcription antitermination factor activity, RNA binding / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription elongation factor complex / transcription antitermination / cell motility / DNA-templated transcription initiation / DNA-templated transcription termination / ribonucleoside binding / RNA stem-loop binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / ribosome biogenesis / response to heat / small ribosomal subunit / protein-containing complex assembly / cytosolic small ribosomal subunit / intracellular iron ion homeostasis / cytoplasmic translation / tRNA binding / single-stranded RNA binding / protein dimerization activity / structural constituent of ribosome / DNA-binding transcription factor activity / protein domain specific binding / response to antibiotic / nucleotide binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / magnesium ion binding / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding / membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Antitermination protein N, arginine-rich motif / 36-mer N-terminal peptide of the N protein (N36) / NusB antitermination factor / NusB/RsmB/TIM44 / NusB family / NusB-like superfamily / Transcription termination factor NusA, C-terminal duplication / Transcription termination factor NusA / Transcription factor NusA, N-terminal / KH domain, NusA-like ...Antitermination protein N, arginine-rich motif / 36-mer N-terminal peptide of the N protein (N36) / NusB antitermination factor / NusB/RsmB/TIM44 / NusB family / NusB-like superfamily / Transcription termination factor NusA, C-terminal duplication / Transcription termination factor NusA / Transcription factor NusA, N-terminal / KH domain, NusA-like / NusA, N-terminal domain superfamily / NusA N-terminal domain / NusA-like first KH domain / Transcription termination/antitermination protein NusA, bacterial / : / Transcription antitermination protein, NusG / Transcription antitermination protein, NusG, bacteria, conserved site / Transcription termination factor nusG signature. / NusG-like / Transcription termination factor nusG / NusG, N-terminal / In Spt5p, this domain may confer affinity for Spt4p. It possesses a RNP-like fold. / Type-1 KH domain profile. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / NusG, N-terminal domain superfamily / Helix-hairpin-helix domain / S1 domain profile. / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / Ribosomal protein S1-like RNA-binding domain / S1 RNA binding domain / S1 domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6 / Ribosomal protein S10, conserved site / Ribosomal protein S10 signature. / Ribosomal protein S10 / K homology domain superfamily, prokaryotic type / K homology domain-like, alpha/beta / Ribosomal protein S10p/S20e / Ribosomal protein S10 domain / Ribosomal protein S10 domain superfamily / Ribosomal protein S10p/S20e / KOW (Kyprides, Ouzounis, Woese) motif. / Translation protein SH3-like domain superfamily / KOW motif / KOW / Ribosomal protein L2, domain 2 / Nucleic acid-binding, OB-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Antitermination protein N / Transcription antitermination protein NusB / Small ribosomal subunit protein uS10 / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' ...DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Antitermination protein N / Transcription antitermination protein NusB / Small ribosomal subunit protein uS10 / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / Transcription termination/antitermination protein NusA / Transcription termination/antitermination protein NusG
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia phage lambda (λファージ)
Escherichia coli (大腸菌)
Escherichia coli K-12 (大腸菌)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.8 Å
データ登録者Said, N. / Krupp, F.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
German Research FoundationSFB740 ドイツ
引用ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2017
タイトル: Structural basis for λN-dependent processive transcription antitermination.
著者: Nelly Said / Ferdinand Krupp / Ekaterina Anedchenko / Karine F Santos / Olexandr Dybkov / Yong-Heng Huang / Chung-Tien Lee / Bernhard Loll / Elmar Behrmann / Jörg Bürger / Thorsten Mielke / ...著者: Nelly Said / Ferdinand Krupp / Ekaterina Anedchenko / Karine F Santos / Olexandr Dybkov / Yong-Heng Huang / Chung-Tien Lee / Bernhard Loll / Elmar Behrmann / Jörg Bürger / Thorsten Mielke / Justus Loerke / Henning Urlaub / Christian M T Spahn / Gert Weber / Markus C Wahl /
要旨: λN-mediated processive antitermination constitutes a paradigmatic transcription regulatory event, during which phage protein λN, host factors NusA, NusB, NusE and NusG, and an RNA nut site render ...λN-mediated processive antitermination constitutes a paradigmatic transcription regulatory event, during which phage protein λN, host factors NusA, NusB, NusE and NusG, and an RNA nut site render elongating RNA polymerase termination-resistant. The structural basis of the process has so far remained elusive. Here we describe a crystal structure of a λN-NusA-NusB-NusE-nut site complex and an electron cryo-microscopic structure of a complete transcription antitermination complex, comprising RNA polymerase, DNA, nut site RNA, all Nus factors and λN, validated by crosslinking/mass spectrometry. Due to intrinsic disorder, λN can act as a multiprotein/RNA interaction hub, which, together with nut site RNA, arranges NusA, NusB and NusE into a triangular complex. This complex docks via the NusA N-terminal domain and the λN C-terminus next to the RNA exit channel on RNA polymerase. Based on the structures, comparative crosslinking analyses and structure-guided mutagenesis, we hypothesize that λN mounts a multipronged strategy to reprogram the transcriptional machinery, which may include (1) the λN C terminus clamping the RNA exit channel, thus stabilizing the DNA:RNA hybrid; (2) repositioning of NusA and RNAP elements, thus redirecting nascent RNA and sequestering the upstream branch of a terminator hairpin; and (3) hindering RNA engagement of termination factor ρ and/or obstructing ρ translocation on the transcript.
履歴
登録2016年12月29日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02017年5月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年5月10日Group: Database references
改定 1.22018年10月31日Group: Author supporting evidence / Data collection ...Author supporting evidence / Data collection / Database references / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: citation_author / em_image_scans ...citation_author / em_image_scans / entity / entity_name_com / entity_src_gen / pdbx_audit_support / struct_ref / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif
Item: _citation_author.identifier_ORCID / _entity.pdbx_description ..._citation_author.identifier_ORCID / _entity.pdbx_description / _entity_src_gen.gene_src_common_name / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_ncbi_taxonomy_id / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_scientific_name / _pdbx_audit_support.funding_organization / _struct_ref.db_code / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq_dif.pdbx_seq_db_accession_code
改定 1.32024年5月15日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-3561
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
N: Antitermination protein N
R: nascent RNA
A: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
E: 30S ribosomal protein S10
F: Transcription termination/antitermination protein NusG
H: RNA transcription bubble
I: DNAI
J: DNAII
L: Transcription antitermination protein NusB
M: Transcription termination/antitermination protein NusA
O: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)537,67017
ポリマ－537,51514
非ポリマー1553
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 NEL

#1: タンパク質 Antitermination protein N / Regulatory protein N / PN


分子量: 9877.343 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: lambda N factor
由来: (組換発現) Escherichia phage lambda (λファージ)
遺伝子: N, lambdap49 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P03045
#6: タンパク質 30S ribosomal protein S10 / Small ribosomal subunit protein uS10


分子量: 11340.067 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpsJ, nusE, b3321, JW3283 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7R5
#11: タンパク質 Transcription antitermination protein NusB / Antitermination factor NusB / N utilization substance protein B


分子量: 15709.967 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: nusB, groNB, ssyB, b0416, JW0406 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A780

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RNA鎖 , 2種, 2分子 RH

#2: RNA鎖 nascent RNA


分子量: 9339.650 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#8: RNA鎖 RNA transcription bubble


分子量: 4492.788 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDO

#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7Z4, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150804.922 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8V2, DNA-directed RNA polymerase
#5: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 156537.031 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8T7, DNA-directed RNA polymerase
#13: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase

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Transcription termination/antitermination protein ... , 2種, 2分子 FM

#7: タンパク質 Transcription termination/antitermination protein NusG


分子量: 20688.654 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: nusG, b3982, JW3945 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AFG0
#12: タンパク質 Transcription termination/antitermination protein NusA / N utilization substance protein A / Transcription termination/antitermination L factor


分子量: 55059.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: nusA, b3169, JW3138 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AFF6

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DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ

#9: DNA鎖 DNAI


分子量: 8355.408 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#10: DNA鎖 DNAII


分子量: 11942.696 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 3分子

#14: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#15: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: lambdaN-dependent antitermination complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#13 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: 10 mM HEPES-NaOH, pH 7.5, 50 mM NaCl, 1 mM DTT
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI POLARA 300
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 1 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 9.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 23983 / 対称性のタイプ: POINT

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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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