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- EMDB-41753: Structure of the C-terminal half of LRRK2 bound to GZD-824 (I2020... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41753
タイトルStructure of the C-terminal half of LRRK2 bound to GZD-824 (I2020T mutant)
マップデータ
試料
  • 複合体: LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: designed ankyrin repeat proteins E11
  • リガンド: 4-methyl-N-{4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-3-(trifluoromethyl)phenyl}-3-[(1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-yl)ethynyl]benzamide
キーワードKinase inhibitors / Kinase / GTPases / PROTEIN BINDING
機能・相同性
機能・相同性情報


peroxidase inhibitor activity / caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb ...peroxidase inhibitor activity / caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of lysosomal lumen pH / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / amphisome / mitochondrion localization / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / co-receptor binding / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / regulation of dopamine receptor signaling pathway / negative regulation of autophagosome assembly / positive regulation of microglial cell activation / neuron projection arborization / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / JUN kinase kinase kinase activity / olfactory bulb development / regulation of protein kinase A signaling / multivesicular body, internal vesicle / striatum development / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / cellular response to dopamine / presynaptic cytosol / positive regulation of protein autoubiquitination / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of programmed cell death / Wnt signalosome / regulation of canonical Wnt signaling pathway / GTP metabolic process / negative regulation of protein processing / syntaxin-1 binding / regulation of reactive oxygen species metabolic process / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / autolysosome / protein kinase A binding / regulation of locomotion / Golgi-associated vesicle / neuromuscular junction development / regulation of synaptic vesicle exocytosis / PTK6 promotes HIF1A stabilization / clathrin binding / negative regulation of macroautophagy / regulation of mitochondrial fission / lysosome organization / intracellular distribution of mitochondria / positive regulation of nitric-oxide synthase biosynthetic process / locomotory exploration behavior / Golgi organization / endoplasmic reticulum exit site / microvillus / Rho protein signal transduction / MAP kinase kinase kinase activity / positive regulation of protein kinase activity / canonical Wnt signaling pathway / cellular response to manganese ion / positive regulation of autophagy / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / JNK cascade / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / cellular response to starvation / dendrite cytoplasm / excitatory postsynaptic potential / tubulin binding / mitochondrion organization / GTPase activator activity / neuron projection morphogenesis / SNARE binding / negative regulation of protein phosphorylation / negative regulation of protein binding / positive regulation of protein ubiquitination / regulation of autophagy / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / mitochondrial membrane / calcium-mediated signaling / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of MAP kinase activity / regulation of protein stability / trans-Golgi network / protein localization
類似検索 - 分子機能
C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR, domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. ...C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR, domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / WD40-repeat-containing domain superfamily / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Villagran-Suarez A / Sanz-Murillo M / Alegrio-Louro J / Leschziner A
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Michael J. Fox FoundationASAP-000519 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2023
タイトル: Inhibition of Parkinson's disease-related LRRK2 by type I and type II kinase inhibitors: Activity and structures.
著者: Marta Sanz Murillo / Amalia Villagran Suarez / Verena Dederer / Deep Chatterjee / Jaime Alegrio Louro / Stefan Knapp / Sebastian Mathea / Andres E Leschziner /
要旨: Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are a common cause of familial Parkinson's disease (PD) and a risk factor for the sporadic form. Increased kinase activity was shown in patients with ...Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are a common cause of familial Parkinson's disease (PD) and a risk factor for the sporadic form. Increased kinase activity was shown in patients with both familial and sporadic PD, making LRRK2 kinase inhibitors a major focus of drug development efforts. Although much progress has been made in understanding the structural biology of LRRK2, there are no available structures of LRRK2 inhibitor complexes. To this end, we solved cryo-electron microscopy structures of LRRK2, wild-type and PD-linked mutants, bound to the LRRK2-specific type I inhibitor MLi-2 and the broad-spectrum type II inhibitor GZD-824. Our structures revealed an active-like LRRK2 kinase in the type I inhibitor complex, and an inactive DYG-out in the type II inhibitor complex. Our structural analysis also showed how inhibitor-induced conformational changes in LRRK2 are affected by its autoinhibitory N-terminal repeats. The structures provide a template for the rational development of LRRK2 kinase inhibitors covering both canonical inhibitor binding modes.
履歴
登録2023年8月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月6日-
マップ公開2023年12月6日-
更新2023年12月27日-
現状2023年12月27日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_41753.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_41753.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.935 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.126
最小 - 最大-0.79576844 - 1.9399635
平均 (標準偏差)0.0066403267 (±0.025817782)
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: 299.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin

全体名称: LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin
要素
  • 複合体: LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: designed ankyrin repeat proteins E11
  • リガンド: 4-methyl-N-{4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-3-(trifluoromethyl)phenyl}-3-[(1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-yl)ethynyl]benzamide

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超分子 #1: LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin

超分子名称: LRRK2-RCKW G2019S bound to GZD-824 and E11 DARPin / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

分子名称: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 286.462781 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MASGSCQGCE EDEETLKKLI VRLNNVQEGK QIETLVQILE DLLVFTYSER ASKLFQGKNI HVPLLIVLDS YMRVASVQQV GWSLLCKLI EVCPGTMQSL MGPQDVGNDW EVLGVHQLIL KMLTVHNASV NLSVIGLKTL DLLLTSGKIT LLILDEESDI F MLIFDAMH ...文字列:
MASGSCQGCE EDEETLKKLI VRLNNVQEGK QIETLVQILE DLLVFTYSER ASKLFQGKNI HVPLLIVLDS YMRVASVQQV GWSLLCKLI EVCPGTMQSL MGPQDVGNDW EVLGVHQLIL KMLTVHNASV NLSVIGLKTL DLLLTSGKIT LLILDEESDI F MLIFDAMH SFPANDEVQK LGCKALHVLF ERVSEEQLTE FVENKDYMIL LSALTNFKDE EEIVLHVLHC LHSLAIPCNN VE VLMSGNV RCYNIVVEAM KAFPMSERIQ EVSCCLLHRL TLGNFFNILV LNEVHEFVVK AVQQYPENAA LQISALSCLA LLT ETIFLN QDLEEKNENQ ENDDEGEEDK LFWLEACYKA LTWHRKNKHV QEAACWALNN LLMYQNSLHE KIGDEDGHFP AHRE VMLSM LMHSSSKEVF QASANALSTL LEQNVNFRKI LLSKGIHLNV LELMQKHIHS PEVAESGCKM LNHLFEGSNT SLDIM AAVV PKILTVMKRH ETSLPVQLEA LRAILHFIVP GMPEESREDT EFHHKLNMVK KQCFKNDIHK LVLAALNRFI GNPGIQ KCG LKVISSIVHF PDALEMLSLE GAMDSVLHTL QMYPDDQEIQ CLGLSLIGYL ITKKNVFIGT GHLLAKILVS SLYRFKD VA EIQTKGFQTI LAILKLSASF SKLLVHHSFD LVIFHQMSSN IMEQKDQQFL NLCCKCFAKV AMDDYLKNVM LERACDQN N SIMVECLLLL GADANQAKEG SSLICQVCEK ESSPKLVELL LNSGSREQDV RKALTISIGK GDSQIISLLL RRLALDVAN NSICLGGFCI GKVEPSWLGP LFPDKTSNLR KQTNIASTLA RMVIRYQMKS AVEEGTASGS DGNFSEDVLS KFDEWTFIPD SSMDSVFAQ SDDLDSEGSE GSFLVKKKSN SISVGEFYRD AVLQRCSPNL QRHSNSLGPI FDHEDLLKRK RKILSSDDSL R SSKLQSHM RHSDSISSLA SEREYITSLD LSANELRDID ALSQKCCISV HLEHLEKLEL HQNALTSFPQ QLCETLKSLT HL DLHSNKF TSFPSYLLKM SCIANLDVSR NDIGPSVVLD PTVKCPTLKQ FNLSYNQLSF VPENLTDVVE KLEQLILEGN KIS GICSPL RLKELKILNL SKNHISSLSE NFLEACPKVE SFSARMNFLA AMPFLPPSMT ILKLSQNKFS CIPEAILNLP HLRS LDMSS NDIQYLPGPA HWKSLNLREL LFSHNQISIL DLSEKAYLWS RVEKLHLSHN KLKEIPPEIG CLENLTSLDV SYNLE LRSF PNEMGKLSKI WDLPLDELHL NFDFKHIGCK AKDIIRFLQQ RLKKAVPYNR MKLMIVGNTG SGKTTLLQQL MKTKKS DLG MQSATVGIDV KDWPIQIRDK RKRDLVLNVW DFAGREEFYS THPHFMTQRA LYLAVYDLSK GQAEVDAMKP WLFNIKA RA SSSPVILVGT HLDVSDEKQR KACMSKITKE LLNKRGFPAI RDYHFVNATE ESDALAKLRK TIINESLNFK IRDQLVVG Q LIPDCYVELE KIILSERKNV PIEFPVIDRK RLLQLVRENQ LQLDENELPH AVHFLNESGV LLHFQDPALQ LSDLYFVEP KWLCKIMAQI LTVKVEGCPK HPKGIISRRD VEKFLSKKRK FPKNYMSQYF KLLEKFQIAL PIGEEYLLVP SSLSDHRPVI ELPHCENSE IIIRLYEMPY FPMGFWSRLI NRLLEISPYM LSGRERALRP NRMYWRQGIY LNWSPEAYCL VGSEVLDNHP E SFLKITVP SCRKGCILLG QVVDHIDSLM EEWFPGLLEI DICGEGETLL KKWALYSFND GEEHQKILLD DLMKKAEEGD LL VNPDQPR LTIPISQIAP DLILADLPRN IMLNNDELEF EQAPEFLLGD GSFGSVYRAA YEGEEVAVKI FNKHTSLRLL RQE LVVLCH LHHPSLISLL AAGIRPRMLV MELASKGSLD RLLQQDKASL TRTLQHRIAL HVADGLRYLH SAMIIYRDLK PHNV LLFTL YPNAAIIAKI ADYGIAQYCC RMGIKTSEGT PGFRAPEVAR GNVIYNQQAD VYSFGLLLYD ILTTGGRIVE GLKFP NEFD ELEIQGKLPD PVKEYGCAPW PMVEKLIKQC LKENPQERPT SAQVFDILNS AELVCLTRRI LLPKNVIVEC MVATHH NSR NASIWLGCGH TDRGQLSFLD LNTEGYTSEE VADSRILCLA LVHLPVEKES WIVSGTQSGT LLVINTEDGK KRHTLEK MT DSVTCLYCNS FSKQSKQKNF LLVGTADGKL AIFEDKTVKL KGAAPLKILN IGNVSTPLMC LSESTNSTER NVMWGGCG T KIFSFSNDFT IQKLIETRTS QLFSYAAFSD SNIITVVVDT ALYIAKQNSP VVEVWDKKTE KLCGLIDCVH FLREVMVKE NKESKHKMSY SGRVKTLCLQ KNTALWIGTG GGHILLLDLS TRRLIRVIYN FCNSVRVMMT AQLGSLKNVM LVLGYNRKNT EGTQKQKEI QSCLTVWDIN LPHEVQNLEK HIEVRKELAE KMRRTSVE

UniProtKB: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

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分子 #2: designed ankyrin repeat proteins E11

分子名称: designed ankyrin repeat proteins E11 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 19.766912 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MRGSHHHHHH HHGSDLGKKL LEAARAGQDD EVRILMANGA DVNATDEAGV TPLHLAADSG HLEIVEVLLK TGADVNAWDH YGFTPLHLA AHVGHLEIVE VLLKAGADVN AQDHAGWTPL HLAALYGHLE IVEVLLKHGA DVNAQDMWGE TPFDLAIDNG N EDIAEVLQ KAAKLNDYKD DDDK

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分子 #3: 4-methyl-N-{4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-3-(trifluoromethyl...

分子名称: 4-methyl-N-{4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-3-(trifluoromethyl)phenyl}-3-[(1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-yl)ethynyl]benzamide
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: T3X
分子量理論値: 532.559 Da
Chemical component information

ChemComp-T3X:
4-methyl-N-{4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-3-(trifluoromethyl)phenyl}-3-[(1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-5-yl)ethynyl]benzamide

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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0.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMHepes
2.5 mMMgCl2
20.0 uMGDP
0.5 mMTCEP
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細5uM LRRK2 with 6.75uM DARPin and 40uM GZD-824

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 7736 / 平均電子線量: 55.0 e/Å2
詳細: Total images collected were 8,386 and final images used were 7736
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: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージホルダー冷却材: 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: 5961012
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 270306
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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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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