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- PDB-6xkl: SARS-CoV-2 HexaPro S One RBD up -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6xkl
タイトルSARS-CoV-2 HexaPro S One RBD up
要素Spike glycoprotein
キーワードVIRAL PROTEIN / SARS-CoV-2 / glycoprotein / fusion protein
機能・相同性
機能・相同性情報


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 / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell ...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 / 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 / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / 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 / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
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: 3.21 Å
データ登録者Wrapp, D. / Hsieh, C.-L. / Goldsmith, J.A. / McLellan, J.S.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01-AI127521 米国
引用
ジャーナル: Science / 年: 2020
タイトル: Structure-based design of prefusion-stabilized SARS-CoV-2 spikes.
著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison G Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / Patrick ...著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison G Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / Patrick O Byrne / Christy K Hjorth / Nicole V Johnson / John Ludes-Meyers / Annalee W Nguyen / Juyeon Park / Nianshuang Wang / Dzifa Amengor / Jason J Lavinder / Gregory C Ippolito / Jennifer A Maynard / Ilya J Finkelstein / Jason S McLellan /
要旨: The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has led to accelerated efforts to develop therapeutics and vaccines. A key target of these efforts is the spike (S) protein, which is metastable and ...The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic has led to accelerated efforts to develop therapeutics and vaccines. A key target of these efforts is the spike (S) protein, which is metastable and difficult to produce recombinantly. We characterized 100 structure-guided spike designs and identified 26 individual substitutions that increased protein yields and stability. Testing combinations of beneficial substitutions resulted in the identification of HexaPro, a variant with six beneficial proline substitutions exhibiting higher expression than its parental construct (by a factor of 10) as well as the ability to withstand heat stress, storage at room temperature, and three freeze-thaw cycles. A cryo-electron microscopy structure of HexaPro at a resolution of 3.2 angstroms confirmed that it retains the prefusion spike conformation. High-yield production of a stabilized prefusion spike protein will accelerate the development of vaccines and serological diagnostics for severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2020
タイトル: Structure-based Design of Prefusion-stabilized SARS-CoV-2 Spikes.
著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison Gene-Wei Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / ...著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison Gene-Wei Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / Patrick O Byrne / Christy K Hjorth / Nicole V Johnson / John Ludes-Meyers / Annalee W Nguyen / Juyeon Park / Nianshuang Wang / Dzifa Amengor / Jennifer A Maynard / Ilya J Finkelstein / Jason S McLellan /
要旨: The COVID-19 pandemic caused by the novel coronavirus SARS-CoV-2 has led to accelerated efforts to develop therapeutics, diagnostics, and vaccines to mitigate this public health emergency. A key ...The COVID-19 pandemic caused by the novel coronavirus SARS-CoV-2 has led to accelerated efforts to develop therapeutics, diagnostics, and vaccines to mitigate this public health emergency. A key target of these efforts is the spike (S) protein, a large trimeric class I fusion protein that is metastable and difficult to produce recombinantly in large quantities. Here, we designed and expressed over 100 structure-guided spike variants based upon a previously determined cryo-EM structure of the prefusion SARS-CoV-2 spike. Biochemical, biophysical and structural characterization of these variants identified numerous individual substitutions that increased protein yields and stability. The best variant, HexaPro, has six beneficial proline substitutions leading to ~10-fold higher expression than its parental construct and is able to withstand heat stress, storage at room temperature, and multiple freeze-thaws. A 3.2 Å-resolution cryo-EM structure of HexaPro confirmed that it retains the prefusion spike conformation. High-yield production of a stabilized prefusion spike protein will accelerate the development of vaccines and serological diagnostics for SARS-CoV-2.
#2: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2020
タイトル: Structure-based Design of Prefusion-stabilized SARS-CoV-2 Spikes.
著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison Gene-Wei Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / ...著者: Ching-Lin Hsieh / Jory A Goldsmith / Jeffrey M Schaub / Andrea M DiVenere / Hung-Che Kuo / Kamyab Javanmardi / Kevin C Le / Daniel Wrapp / Alison Gene-Wei Lee / Yutong Liu / Chia-Wei Chou / Patrick O Byrne / Christy K Hjorth / Nicole V Johnson / John Ludes-Meyers / Annalee W Nguyen / Juyeon Park / Nianshuang Wang / Dzifa Amengor / Jennifer A Maynard / Ilya J Finkelstein / Jason S McLellan /
要旨: The COVID-19 pandemic caused by the novel coronavirus SARS-CoV-2 has led to accelerated efforts to develop therapeutics, diagnostics, and vaccines to mitigate this public health emergency. A key ...The COVID-19 pandemic caused by the novel coronavirus SARS-CoV-2 has led to accelerated efforts to develop therapeutics, diagnostics, and vaccines to mitigate this public health emergency. A key target of these efforts is the spike (S) protein, a large trimeric class I fusion protein that is metastable and difficult to produce recombinantly in large quantities. Here, we designed and expressed over 100 structure-guided spike variants based upon a previously determined cryo-EM structure of the prefusion SARS-CoV-2 spike. Biochemical, biophysical and structural characterization of these variants identified numerous individual substitutions that increased protein yields and stability. The best variant, HexaPro, has six beneficial proline substitutions leading to ~10-fold higher expression than its parental construct and is able to withstand heat stress, storage at room temperature, and multiple freeze-thaws. A 3.2 Å-resolution cryo-EM structure of HexaPro confirmed that it retains the prefusion spike conformation. High-yield production of a stabilized prefusion spike protein will accelerate the development of vaccines and serological diagnostics for SARS-CoV-2.
履歴
登録2020年6月26日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年7月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年7月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Database references / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / citation / citation_author / 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_validate_close_contact / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
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_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_entity_id / _chem_comp.name / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _pdbx_entity_nonpoly.entity_id / _pdbx_entity_nonpoly.name / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_validate_close_contact.auth_asym_id_2 / _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 3.02020年9月2日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Database references / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_poly_seq_scheme / pdbx_struct_sheet_hbond / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / pdbx_unobs_or_zero_occ_residues / pdbx_validate_close_contact / pdbx_validate_planes / pdbx_validate_rmsd_angle / pdbx_validate_torsion / struct_conf / struct_conn / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif / struct_sheet_range
Item: _atom_site.auth_seq_id / _chem_comp.pdbx_synonyms ..._atom_site.auth_seq_id / _chem_comp.pdbx_synonyms / _pdbx_nonpoly_scheme.pdb_seq_num / _pdbx_poly_seq_scheme.pdb_seq_num / _pdbx_struct_sheet_hbond.range_1_auth_seq_id / _pdbx_struct_sheet_hbond.range_2_auth_seq_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.auth_seq_id / _pdbx_unobs_or_zero_occ_residues.auth_seq_id / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_1 / _pdbx_validate_close_contact.auth_seq_id_2 / _pdbx_validate_planes.auth_seq_id / _pdbx_validate_rmsd_angle.auth_seq_id_1 / _pdbx_validate_rmsd_angle.auth_seq_id_2 / _pdbx_validate_rmsd_angle.auth_seq_id_3 / _pdbx_validate_torsion.auth_seq_id / _struct_conf.beg_auth_seq_id / _struct_conf.end_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_ref_seq.pdbx_auth_seq_align_beg / _struct_ref_seq.pdbx_auth_seq_align_end / _struct_ref_seq_dif.pdbx_auth_seq_num / _struct_sheet_range.beg_auth_seq_id / _struct_sheet_range.end_auth_seq_id
改定 3.12020年9月30日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author

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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-22221
  • 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: Spike glycoprotein
B: Spike glycoprotein
C: Spike glycoprotein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)438,14542
ポリマ－427,2823
非ポリマー10,86239
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
Buried area35910 Å2
ΔGint8 kcal/mol
Surface area139900 Å2

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要素

#1: タンパク質 Spike glycoprotein / S glycoprotein / E2 / Peplomer protein


分子量: 142427.438 Da / 分子数: 3 / 変異: F817P, A892P, A899P, A942P, K986P, V987P / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: S, 2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P0DTC2
#2: 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: 11 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam 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
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 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: 28 / 由来タイプ: 組換発現 / 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
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: Prefusion-stabilized SARS-CoV-2 spike trimer with a single RBD up
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.6 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
12 mMTrisC4H11NO31
2200 mMsodium chlorideNaCl1
30.02 %sodium azideNaN31
試料濃度: 0.35 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3
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
撮影電子線照射量: 45 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Warp粒子像選択
4WarpCTF補正
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC３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: 695490
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.21 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 85675 / 詳細: Non-uniform refinement / 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://pdbjlvh1.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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