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- PDB-6usf: CryoEM structure of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine rec... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6usf
タイトルCryoEM structure of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor with varenicline in complex with anti-BRIL synthetic antibody BAK5
要素
  • Fab heavy chain
  • Fab light chain
  • Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
  • chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
キーワードMEMBRANE PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / acetylcholine receptor / nicotine / varenicline / anti-BRIL synthetic antibody / MEMBRANE PROTEIN / MEMBRANE PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine ...vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine / negative regulation of action potential / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / regulation of dopamine metabolic process / acetylcholine-gated channel complex / behavioral response to nicotine / neuromuscular synaptic transmission / positive regulation of dopamine secretion / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / cation channel complex / acetylcholine binding / synaptic transmission, cholinergic / nervous system process / acetylcholine receptor signaling pathway / neurotransmitter receptor complex / regulation of dendrite morphogenesis / inhibitory postsynaptic potential / regulation of synapse assembly / ligand-gated monoatomic ion channel activity / regulation of dopamine secretion / B cell activation / action potential / smooth muscle contraction / associative learning / plasma membrane raft / membrane depolarization / social behavior / positive regulation of B cell proliferation / monoatomic ion transport / visual perception / sensory perception of pain / learning / response to cocaine / response to nicotine / regulation of membrane potential / locomotory behavior / sensory perception of sound / electron transport chain / visual learning / cognition / memory / calcium ion transport / presynaptic membrane / response to oxidative stress / monoatomic ion transmembrane transport / response to ethanol / chemical synaptic transmission / response to hypoxia / postsynaptic membrane / electron transfer activity / periplasmic space / neuron projection / iron ion binding / external side of plasma membrane / DNA repair / neuronal cell body / heme binding / synapse / dendrite / signal transduction / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Acetylcholine Binding Protein; Chain: A, / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 ...Nicotinic acetylcholine receptor / Acetylcholine Binding Protein; Chain: A, / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain / Distorted Sandwich / Immunoglobulins / Immunoglobulin-like / Sandwich / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
beta-D-mannopyranose / VARENICLINE / Soluble cytochrome b562 / Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Escherichia coli (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: 3.87 Å
データ登録者Alvarez, F.J.D. / Mukherjee, S. / Han, S. / Ammirati, M. / Kossiakoff, A.A.
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Synthetic antibodies against BRIL as universal fiducial marks for single-particle cryoEM structure determination of membrane proteins.
著者: Somnath Mukherjee / Satchal K Erramilli / Mark Ammirati / Frances J D Alvarez / Kimberly F Fennell / Michael D Purdy / Blazej M Skrobek / Katarzyna Radziwon / John Coukos / Yanyong Kang / ...著者: Somnath Mukherjee / Satchal K Erramilli / Mark Ammirati / Frances J D Alvarez / Kimberly F Fennell / Michael D Purdy / Blazej M Skrobek / Katarzyna Radziwon / John Coukos / Yanyong Kang / Przemysław Dutka / Xiang Gao / Xiayang Qiu / Mark Yeager / H Eric Xu / Seungil Han / Anthony A Kossiakoff /
要旨: We propose the concept of universal fiducials based on a set of pre-made semi-synthetic antibodies (sABs) generated by customized phage display selections against the fusion protein BRIL, an ...We propose the concept of universal fiducials based on a set of pre-made semi-synthetic antibodies (sABs) generated by customized phage display selections against the fusion protein BRIL, an engineered variant of apocytochrome b562a. These sABs can bind to BRIL fused either into the loops or termini of different GPCRs, ion channels, receptors and transporters without disrupting their structure. A crystal structure of BRIL in complex with an affinity-matured sAB (BAG2) that bound to all systems tested delineates the footprint of interaction. Negative stain and cryoEM data of several examples of BRIL-membrane protein chimera highlight the effectiveness of the sABs as universal fiducial marks. Taken together with a cryoEM structure of sAB bound human nicotinic acetylcholine receptor, this work demonstrates that these anti-BRIL sABs can greatly enhance the particle properties leading to improved cryoEM outcomes, especially for challenging membrane proteins.
履歴
登録2019年10月26日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年4月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年5月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / pdbx_validate_close_contact / struct_asym / struct_conn
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.name / _pdbx_entity_nonpoly.entity_id / _pdbx_entity_nonpoly.name / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_asym_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_seq_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.label_asym_id / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_2 / _struct_conn.pdbx_role / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation
改定 2.12024年11月13日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-20863
  • 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
A: chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
B: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
C: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
D: chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
E: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
H: Fab heavy chain
L: Fab light chain
K: Fab heavy chain
M: Fab light chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)347,97219
ポリマ－345,2949
非ポリマー2,67910
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
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 , 2種, 5分子 ADBCE

#1: タンパク質 chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4 / Cytochrome b-562


分子量: 55914.691 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト), (組換発現) Escherichia coli (大腸菌)
遺伝子: CHRNA4, NACRA4, cybC / プラスミド: pcDNA3.1(+) / 細胞株 (発現宿主): Expi293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P43681, UniProt: P0ABE7
#2: タンパク質 Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2


分子量: 45931.953 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRNB2 / プラスミド: pcDNA3.1(+) / 細胞株 (発現宿主): Expi293F / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P17787

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抗体 , 2種, 4分子 HKLM

#3: 抗体 Fab heavy chain


分子量: 24351.139 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 解説: Ampicillin resistant, IPTG inducible / プラスミド: pRH2.2 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 (gold)
#4: 抗体 Fab light chain


分子量: 23483.062 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 解説: Ampicillin resistant, IPTG inducible / プラスミド: pRH2.2 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 (gold)

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糖 , 4種, 8分子

#5: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 383.349 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-2/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}LINUCSPDB-CARE
#6: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#7: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#9: 糖 ChemComp-BMA / beta-D-mannopyranose / beta-D-mannose / D-mannose / mannose / β-D-マンノピラノ-ス


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C6H12O6
識別子タイププログラム
DManpbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
b-D-mannopyranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-ManpIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
ManSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 1種, 2分子

#8: 化合物 ChemComp-QMR / VARENICLINE / バレニクリン


分子量: 211.262 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C13H13N3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 薬剤, アゴニスト*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab fragments and bound to varenicline
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTrisC4H11NO31
2150 mMsodium chlorideNaCl1
30.1 mMtris(2-carboxyethyl)phosphineC9H15O6P1
4100 uMvareniclineC13H13N31
50.018 %n-dodecyl-beta-D-maltosideC24H46O11
60.006 %Cholesteryl HemisuccinateC31H50O41
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: -30 mA / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 10.5 sec. / 電子線照射量: 52 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)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3418
画像スキャン動画フレーム数/画像: 35

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7UCSF Chimera1.13モデルフィッティング
9PHENIX1.16-3549モデル精密化
10RELION3.0-beta初期オイラー角割当
11RELION3.0-beta最終オイラー角割当
13RELION3.0-beta３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1867100
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 285852 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-ID
16CNJ

6cnj

A6CNJ1
26CNJ

6cnj

B6CNJ1
36CNJ

6cnj

C6CNJ1
46CNJ

6cnj

D6CNJ1
56CNJ

6cnj

E6CNJ1
66CBV

6cbv

B6CBV2
76CBV

6cbv

H6CBV2
86CBV

6cbv

L6CBV2

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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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