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- EMDB-8090: Cryo-EM structure of GluA2/3 AMPA receptor heterotetramer (model I) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8090
タイトルCryo-EM structure of GluA2/3 AMPA receptor heterotetramer (model I)
マップデータNone
試料
  • 複合体: AMPA GluA2/3 heterotetramer
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 3
キーワードAMPA glutamate receptor / Signaling protein
機能・相同性
機能・相同性情報


Trafficking of AMPA receptors / Synaptic adhesion-like molecules / spine synapse / dendritic spine cytoplasm / dendritic spine neck / cellular response to amine stimulus / dendritic spine head / protein heterotetramerization / Activation of AMPA receptors / ligand-gated monoatomic cation channel activity ...Trafficking of AMPA receptors / Synaptic adhesion-like molecules / spine synapse / dendritic spine cytoplasm / dendritic spine neck / cellular response to amine stimulus / dendritic spine head / protein heterotetramerization / Activation of AMPA receptors / ligand-gated monoatomic cation channel activity / perisynaptic space / AMPA glutamate receptor activity / Trafficking of GluR2-containing AMPA receptors / parallel fiber to Purkinje cell synapse / response to lithium ion / AMPA glutamate receptor clustering / cellular response to glycine / kainate selective glutamate receptor activity / immunoglobulin binding / asymmetric synapse / AMPA glutamate receptor complex / regulation of receptor recycling / extracellularly glutamate-gated ion channel activity / ionotropic glutamate receptor complex / conditioned place preference / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / glutamate receptor binding / positive regulation of synaptic transmission / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / response to fungicide / synaptic cleft / cytoskeletal protein binding / extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / glutamate-gated receptor activity / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / regulation of long-term synaptic depression / somatodendritic compartment / glutamate-gated calcium ion channel activity / presynaptic active zone membrane / dendrite membrane / ionotropic glutamate receptor binding / excitatory synapse / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / dendrite cytoplasm / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / synaptic membrane / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / dendritic shaft / SNARE binding / PDZ domain binding / protein tetramerization / synaptic transmission, glutamatergic / establishment of protein localization / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cerebral cortex development / receptor internalization / postsynaptic density membrane / modulation of chemical synaptic transmission / Schaffer collateral - CA1 synapse / terminal bouton / synaptic vesicle / long-term synaptic potentiation / synaptic vesicle membrane / signaling receptor activity / amyloid-beta binding / presynapse / growth cone / presynaptic membrane / scaffold protein binding / dendritic spine / chemical synaptic transmission / protein homotetramerization / perikaryon / postsynaptic membrane / neuron projection / postsynaptic density / external side of plasma membrane / axon / neuronal cell body / dendrite / synapse / protein kinase binding / protein-containing complex binding / glutamatergic synapse / cell surface / endoplasmic reticulum / protein-containing complex / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Ionotropic glutamate receptor, metazoa / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / Ionotropic glutamate receptor, L-glutamate and glycine-binding domain / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / Ligand-gated ion channel / : / Ionotropic glutamate receptor / Eukaryotic homologues of bacterial periplasmic substrate binding proteins. / Receptor, ligand binding region / Receptor family ligand binding region / Periplasmic binding protein-like I
類似検索 - ドメイン・相同性
Glutamate receptor 2 / Glutamate receptor 3
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.25 Å
データ登録者Herguedas B / Garcia-Nafria J
引用ジャーナル: Science / 年: 2016
タイトル: Structure and organization of heteromeric AMPA-type glutamate receptors.
著者: Beatriz Herguedas / Javier García-Nafría / Ondrej Cais / Rafael Fernández-Leiro / James Krieger / Hinze Ho / Ingo H Greger /
要旨: AMPA-type glutamate receptors (AMPARs), which are central mediators of rapid neurotransmission and synaptic plasticity, predominantly exist as heteromers of the subunits GluA1 to GluA4. Here we ...AMPA-type glutamate receptors (AMPARs), which are central mediators of rapid neurotransmission and synaptic plasticity, predominantly exist as heteromers of the subunits GluA1 to GluA4. Here we report the first AMPAR heteromer structures, which deviate substantially from existing GluA2 homomer structures. Crystal structures of the GluA2/3 and GluA2/4 N-terminal domains reveal a novel compact conformation with an alternating arrangement of the four subunits around a central axis. This organization is confirmed by cysteine cross-linking in full-length receptors, and it permitted us to determine the structure of an intact GluA2/3 receptor by cryogenic electron microscopy. Two models in the ligand-free state, at resolutions of 8.25 and 10.3 angstroms, exhibit substantial vertical compression and close associations between domain layers, reminiscent of N-methyl-D-aspartate receptors. Model 1 resembles a resting state and model 2 a desensitized state, thus providing snapshots of gating transitions in the nominal absence of ligand. Our data reveal organizational features of heteromeric AMPARs and provide a framework to decipher AMPAR architecture and signaling.
履歴
登録2016年2月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年3月16日-
マップ公開2016年3月16日-
更新2024年5月15日-
現状2024年5月15日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.068
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.068
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5ide
  • 表面レベル: 0.068
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_8090.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_8090.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 16.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈None
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.76 Å/pix.
x 164 pix.
= 288.64 Å		1.76 Å/pix.
x 164 pix.
= 288.64 Å		1.76 Å/pix.
x 164 pix.
= 288.64 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.76 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: 0.068 / ムービー #1: 0.068
最小 - 最大-0.2742643 - 0.27836835
平均 (標準偏差)0.0017951204 (±0.012236778)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ164164164
Spacing164164164
セルA=B=C: 288.63998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.761.761.76
M x/y/z164164164
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z288.640288.640288.640
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-190-190-190
NX/NY/NZ380380380
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS164164164
D min/max/mean-0.2740.2780.002

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_8090_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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マスク #2

ファイルemd_8090_msk_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)

-
ハーフマップ: None

ファイルemd_8090_half_map_1.map
注釈None
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)

-
ハーフマップ: None

ファイルemd_8090_half_map_2.map
注釈None
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 : AMPA GluA2/3 heterotetramer

全体名称: AMPA GluA2/3 heterotetramer
要素
  • 複合体: AMPA GluA2/3 heterotetramer
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor 3

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超分子 #1: AMPA GluA2/3 heterotetramer

超分子名称: AMPA GluA2/3 heterotetramer / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Full-length GluA2/3 heterotetramer containing the A2_N292C and A3_265C mutations
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 400 KDa

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分子 #1: Glutamate receptor 2

分子名称: Glutamate receptor 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: The sequence corresponds to mature rat GluA2 (residues 22-883, isoform Flip, edited at R/G and Q/R sites) with a Myc tag after the first residue and the N292C mutation
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 97.663188 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: VEQKLISEED LSSNSIQIGG LFPRGADQEY SAFRVGMVQF STSEFRLTPH IDNLEVANSF AVTNAFCSQF SRGVYAIFGF YDKKSVNTI TSFCGTLHVS FITPSFPTDG THPFVIQMRP DLKGALLSLI EYYQWDKFAY LYDSDRGLST LQAVLDSAAE K KWQVTAIN ...文字列:
VEQKLISEED LSSNSIQIGG LFPRGADQEY SAFRVGMVQF STSEFRLTPH IDNLEVANSF AVTNAFCSQF SRGVYAIFGF YDKKSVNTI TSFCGTLHVS FITPSFPTDG THPFVIQMRP DLKGALLSLI EYYQWDKFAY LYDSDRGLST LQAVLDSAAE K KWQVTAIN VGNINNDKKD ETYRSLFQDL ELKKERRVIL DCERDKVNDI VDQVITIGKH VKGYHYIIAN LGFTDGDLLK IQ FGGANVS GFQIVDYDDS LVSKFIERWS TLEEKEYPGA HTATIKYTSA LTYDAVQVMT EAFRCLRKQR IEISRRGNAG DCL ANPAVP WGQGVEIERA LKQVQVEGLS GNIKFDQNGK RINYTINIME LKTNGPRKIG YWSEVDKMVV TLTELPSGND TSGL ENKTV VVTTILESPY VMMKKNHEML EGNERYEGYC VDLAAEIAKH CGFKYKLTIV GDGKYGARDA DTKIWNGMVG ELVYG KADI AIAPLTITLV REEVIDFSKP FMSLGISIMI KKPQKSKPGV FSFLDPLAYE IWMCIVFAYI GVSVVLFLVS RFSPYE WHT EEFEDGRETQ SSESTNEFGI FNSLWFSLGA FMQQGCDISP RSLSGRIVGG VWWFFTLIII SSYTANLAAF LTVERMV SP IESAEDLSKQ TEIAYGTLDS GSTKEFFRRS KIAVFDKMWT YMRSAEPSVF VRTTAEGVAR VRKSKGKYAY LLESTMNE Y IEQRKPCDTM KVGGNLDSKG YGIATPKGSS LGTPVNLAVL KLSEQGVLDK LKNKWWYDKG ECGAKDSGSK EKTSALSLS NVAGVFYILV GGLGLAMLVA LIEFCYKSRA EAKRMKVAKN PQNINPSSSQ NSQNFATYKE GYNVYGIESV KI

UniProtKB: Glutamate receptor 2

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分子 #2: Glutamate receptor 3

分子名称: Glutamate receptor 3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: The sequence corresponds to the mature rat GluA3 subunit (residues 23-888, Flip isoform) with a Flag tag after the first residue and mutated at R439G and R265C
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 99.075664 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GDYKDDDDKF PNTISIGGLF MRNTVQEHSA FRFAVQLYNT NQNTTEKPFH LNYHVDHLDS SNSFSVTNAF CSQFSRGVYA IFGFYDQMS MNTLTSFCGA LHTSFVTPSF PTDADVQFVI QMRPALKGAI LSLLSYYKWE KFVYLYDTER GFSVLQAIME A AVQNNWQV ...文字列:
GDYKDDDDKF PNTISIGGLF MRNTVQEHSA FRFAVQLYNT NQNTTEKPFH LNYHVDHLDS SNSFSVTNAF CSQFSRGVYA IFGFYDQMS MNTLTSFCGA LHTSFVTPSF PTDADVQFVI QMRPALKGAI LSLLSYYKWE KFVYLYDTER GFSVLQAIME A AVQNNWQV TARSVGNIKD VQEFRRIIEE MDRRQEKRYL IDCEVERINT ILEQVVILGK HSRGYHYMLA NLGFTDILLE RV MHGGANI TGFQIVNNEN PMVQQFIQRW VRLDECEFPE AKNAPLKYTS ALTHDAILVI AEAFRYLRRQ RVDVSRRGSA GDC LANPAV PWSQGIDIER ALKMVQVQGM TGNIQFDTYG RRTNYTIDVY EMKVSGSRKA GYWNEYERFV PFSDQQISND SSSS ENRTI VVTTILESPY VMYKKNHEQL EGNERYEGYC VDLAYEIAKH VGIKYKLSIV GDGKYGARDP ETKIWNGMVG ELVYG RADI AVAPLTITLV REEVIDFSKP FMSLGISIMI KKPQKSKPGV FSFLDPLAYE IWMCIVFAYI GVSVVLFLVS RFSPYE WHL EDNNEEPRDP QSPPDPPNEF GIFNSLWFSL GAFMQQGCDI SPRSLSGRIV GGVWWFFTLI IISSYTANLA AFLTVER MV SPIESAEDLA KQTEIAYGTL DSGSTKEFFR RSKIAVYEKM WSYMKSAEPS VFTKTTADGV ARVRKSKGKF AFLLESTM N EYIEQRKPCD TMKVGGNLDS KGYGVATPKG SALGTPVNLA VLKLSEQGIL DKLKNKWWYD KGECGAKDSG SKDKTSALS LSNVAGVFYI LVGGLGLAMM VALIEFCYKS RAESKRMKLT KNTQNFKPAP ATNTQNYATY REGYNVYGTE SVKI

UniProtKB: Glutamate receptor 3

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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0.03 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 25 mM Tris pH 7.4, 0.25 % DDM, 150 mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
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 / 詳細: Incubated for 1 minute, blotted for 3 seconds.

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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 Quantum
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-20 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 980 / 平均露光時間: 25.0 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 28409 / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: 107939
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: Initial model was created with EMAN2 using ten 2D classes generated with 10,631 particles and was low-pass filter at 60A.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 25238
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: RELION
詳細: After 2D classification, motion correction and B-factor weighting, 107,939 particles were used for 3D-classification in three steps.
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

3hsy

chain_id: B, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

1fto

chain_id: B, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3ua8

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3o21

chain_id: D, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3kg2

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細For GluA2 chains (A,C), 2 copies of GluA2NTD (3HSY) and two copies of GluA2 LBD (1FTO) were fitted. For GluA3 chains (B,D), 2 copies of GluA3NTD (3O21) and two copies of GluA2 LBD (3UA8) were fitted.For the TMD region, the 4 chains of 3KG2 TMD(residues 509-544 594-629 784-817) were fitted as a rigid body. After fitting the sequence was corrected including mutations and side chains were removed.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-5ide:
Cryo-EM structure of GluA2/3 AMPA receptor heterotetramer (model I)

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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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