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- EMDB-0501: Cryo-EM structure of a human-cockroach hybrid Nav channel bound t... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0501
タイトルCryo-EM structure of a human-cockroach hybrid Nav channel bound to alpha-scorpion toxin AaH2.
マップデータSharpened and mask map used for model building.
試料
  • 複合体: NavPas-VSD4-AaH2
    • タンパク質・ペプチド: Alpha-mammal toxin AaH2
  • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein PaFPC1,Sodium channel protein type 9 subunit alpha,Sodium channel protein PaFPC1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (7E,21R,24S)-27-amino-24-hydroxy-18,24-dioxo-19,23,25-trioxa-24lambda~5~-phosphaheptacos-7-en-21-yl (9Z,12E)-octadeca-9,12-dienoate
  • リガンド: Digitonin
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
キーワードSodium channel / scorpion toxin / electrical signaling / fast inactivation / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / sodium channel inhibitor activity / Interaction between L1 and Ankyrins / voltage-gated sodium channel activity / sodium ion transport / Phase 0 - rapid depolarisation / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain ...detection of mechanical stimulus involved in sensory perception / membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / sodium channel inhibitor activity / Interaction between L1 and Ankyrins / voltage-gated sodium channel activity / sodium ion transport / Phase 0 - rapid depolarisation / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / behavioral response to pain / neuronal action potential / sodium ion transmembrane transport / sensory perception of pain / post-embryonic development / defense response / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / response to toxic substance / circadian rhythm / toxin activity / inflammatory response / axon / extracellular region / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Knottin, scorpion toxin-like / Sodium ion transport-associated ...Scorpion long chain toxin / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain / LCN-type cysteine-stabilized alpha/beta (CS-alpha/beta) domain profile. / Scorpion long chain toxin/defensin / Scorpion toxin-like domain / Knottins / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Knottin, scorpion toxin-like / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated domain / Voltage-dependent L-type calcium channel, IQ-associated / Knottin, scorpion toxin-like superfamily / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / IQ motif, EF-hand binding site / Voltage-dependent channel domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium channel protein PaFPC1 / Alpha-mammal toxin AaH2 / Sodium channel protein type 9 subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Periplaneta americana (ワモンゴキブリ) / Androctonus australis (サソリ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Clairfeuille T / Rohou A
引用ジャーナル: Science / 年: 2019
タイトル: Structural basis of α-scorpion toxin action on Na channels.
著者: Thomas Clairfeuille / Alexander Cloake / Daniel T Infield / José P Llongueras / Christopher P Arthur / Zhong Rong Li / Yuwen Jian / Marie-France Martin-Eauclaire / Pierre E Bougis / Claudio ...著者: Thomas Clairfeuille / Alexander Cloake / Daniel T Infield / José P Llongueras / Christopher P Arthur / Zhong Rong Li / Yuwen Jian / Marie-France Martin-Eauclaire / Pierre E Bougis / Claudio Ciferri / Christopher A Ahern / Frank Bosmans / David H Hackos / Alexis Rohou / Jian Payandeh /
要旨: Fast inactivation of voltage-gated sodium (Na) channels is essential for electrical signaling, but its mechanism remains poorly understood. Here we determined the structures of a eukaryotic Na ...Fast inactivation of voltage-gated sodium (Na) channels is essential for electrical signaling, but its mechanism remains poorly understood. Here we determined the structures of a eukaryotic Na channel alone and in complex with a lethal α-scorpion toxin, AaH2, by electron microscopy, both at 3.5-angstrom resolution. AaH2 wedges into voltage-sensing domain IV (VSD4) to impede fast activation by trapping a deactivated state in which gating charge interactions bridge to the acidic intracellular carboxyl-terminal domain. In the absence of AaH2, the S4 helix of VSD4 undergoes a ~13-angstrom translation to unlatch the intracellular fast-inactivation gating machinery. Highlighting the polypharmacology of α-scorpion toxins, AaH2 also targets an unanticipated receptor site on VSD1 and a pore glycan adjacent to VSD4. Overall, this work provides key insights into fast inactivation, electromechanical coupling, and pathogenic mutations in Na channels.
履歴
登録2019年1月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年2月20日-
マップ公開2019年2月20日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13日処理サイト: RCSB / 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: 4.6
  • 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: 4.6
  • 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-6nt4
  • 表面レベル: 4.6
  • 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_0501.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_0501.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 59.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened and mask map used for model building.
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 Å/pix.
x 250 pix.
= 250. Å		1 Å/pix.
x 250 pix.
= 250. Å		1 Å/pix.
x 250 pix.
= 250. 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 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: 4.6 / ムービー #1: 4.6
最小 - 最大-14.935369 - 26.928422999999999
平均 (標準偏差)0.044959076 (±0.87032884)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ250250250
Spacing250250250
セルA=B=C: 250.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z111
M x/y/z250250250
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z250.000250.000250.000
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS250250250
D min/max/mean-14.93526.9280.045

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_0501_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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追加マップ: Unsharpened and unmodified map straight out of cisTEM...

ファイルemd_0501_additional.map
注釈Unsharpened and unmodified map straight out of cisTEM last local refinement round.
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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ハーフマップ: Halfmap 1

ファイルemd_0501_half_map_1.map
注釈Halfmap 1
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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ハーフマップ: Halfmap 2

ファイルemd_0501_half_map_2.map
注釈Halfmap 2
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 : NavPas-VSD4-AaH2

全体名称: NavPas-VSD4-AaH2
要素
  • 複合体: NavPas-VSD4-AaH2
    • タンパク質・ペプチド: Alpha-mammal toxin AaH2
  • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein PaFPC1,Sodium channel protein type 9 subunit alpha,Sodium channel protein PaFPC1
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (7E,21R,24S)-27-amino-24-hydroxy-18,24-dioxo-19,23,25-trioxa-24lambda~5~-phosphaheptacos-7-en-21-yl (9Z,12E)-octadeca-9,12-dienoate
  • リガンド: Digitonin
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

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超分子 #1: NavPas-VSD4-AaH2

超分子名称: NavPas-VSD4-AaH2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Periplaneta americana (ワモンゴキブリ)
分子量理論値: 155 KDa

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分子 #1: Sodium channel protein PaFPC1,Sodium channel protein type 9 subun...

分子名称: Sodium channel protein PaFPC1,Sodium channel protein type 9 subunit alpha,Sodium channel protein PaFPC1
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: Periplaneta americana (ワモンゴキブリ)
分子量理論値: 178.763656 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: WSHPQFEKGG GSGGGSGGSA WSHPQFEKGG SGGDYKDDDD KGGSGGDYKD DDDKMADNSP LIREERQRLF RPYTRAMLTA PSAQPAKEN GKTEENKDNS RDKGRGANKD RDGSAHPDQA LEQGSRLPAR MRNIFPAELA STPLEDFDPF YKNKKTFVVV T KAGDIFRF ...文字列:
WSHPQFEKGG GSGGGSGGSA WSHPQFEKGG SGGDYKDDDD KGGSGGDYKD DDDKMADNSP LIREERQRLF RPYTRAMLTA PSAQPAKEN GKTEENKDNS RDKGRGANKD RDGSAHPDQA LEQGSRLPAR MRNIFPAELA STPLEDFDPF YKNKKTFVVV T KAGDIFRF SGEKSLWMLD PFTPIRRVAI STMVQPIFSY FIMITILIHC IFMIMPATQT TYILELVFLS IYTIEVVVKV LA RGFILHP FAYLRDPWNW LDFLVTLIGY ITLVVDLGHL YALRAFRVLR SWRTVTIVPG WRTIVDALSL SITSLKDLVL LLL FSLSVF ALIGLQLFMG NLKHKCVKHF PADGSWGNFT DERWFNYTSN SSHWYIPDDW IEYPLCGNSS GAGMCPPGYT CLQG YGGNP NYGYTSFDTF GWAFLSVFRL VTLDYWEDLY QLALRSAGPW HILFFIIVVF YGTFCFLNFI LAVVVMSYTH MVKRA DEEK AAERELKKEK KAASVANNTA NGQEQTTIEM NGDEAVVIDN NDQAARQQSD PETPAPSVTQ RLTDFLCVWD CCVPWQ KLQ GAIGAVVLSP FFELFIAVII VLNITFMALD HHDMNIEFER ILRTGNYIFT SIYIVEAVLK IIALSPKFYF KDSWNVF DF IIVVFAILEL GLEGVQGLSV FRSFRLLRVF RLAKFWPTLN NFMSVMTKSY GAFVNVMYVM FLLLFIFAII GMQLFGMN Y IDNMERFPDG DLPRWNFTDF LHSFMIVFRA LCGEWIESMW DCMLVGDWSC IPFFVAVFFV GNLVILNLLI ALLLNNYGS FCTSPTSDEE DSKDEDALAQ IVRIFKRFKP NLNAVKLSPM KPDSEDIVES QEIQGNNIAD AEDVLAGEFP PDCCCNAFYK CFPSRPARD SSVQRMWSNI RRVCFLLAKN KYFQKFVTAV LVITSVLLAL EDIYLPQRPV LVNITLYVDY VLTAFFVIEM I IMLFAVGF KKYFTSKWYW LDFIVVVAYL LNFVLMCAGI EALQTLRLLR VFRLFRPLSK VNGMQVVTST LVEAVPHIFN VI LVGIFFW LVFAIMGVQL FAGKFYKCVD ENSTVLSHEI TMDRNDCLHE NYTWENSPMN FDHVGNAYLS LLQVATFKGW LQI MNDAID SREVHKQPIR ETNIYMYLYF IFFIVFGSFF ILKLFVCILI DIFRQQRRKA EGLSATDSRT QLIYRRAVMR TMSA KPVKR IPKPGNKIQG CIFDLVTNQA FDISIMVLIC LNMVTMMVEK EGQSQHMTEV LYWINVVFII LFTGECVLKL ISLRH YYFT VGWNIFDFVV VIISIVGMFL ADLIETYFVS PTLFRVIRLA RIGRILRLVK GAKGIRLLLL ALRKALRTLF NVSFLL FVI MFVYAVFGME FFMHIRDAGA IDDVYNFKTF GQSIILLFQL ATSAGWDGVY FAIANEEDCR APDHELGYPG NCGSRAL GI AYLVSYLIIT CLVVINMYAA VILDYVLEVY EDSKEGLTDD DYDMFFEVWQ QFDPEATQYI RYDQLSELLE ALQPPLQV Q KPNKYKILSM NIPICKDDHI FYKDVLEALV KDVFSRRG

UniProtKB: Sodium channel protein PaFPC1, Sodium channel protein type 9 subunit alpha, Sodium channel protein PaFPC1

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分子 #2: Alpha-mammal toxin AaH2

分子名称: Alpha-mammal toxin AaH2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Androctonus australis (サソリ)
分子量理論値: 7.260175 KDa
配列文字列:
VKDGYIVDDV NCTYFCGRNA YCNEECTKLK GESGYCQWAS PYGNACYCYK LPDHVRTKGP GRCH(NH2)

UniProtKB: Alpha-mammal toxin AaH2

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #5: (7E,21R,24S)-27-amino-24-hydroxy-18,24-dioxo-19,23,25-trioxa-24la...

分子名称: (7E,21R,24S)-27-amino-24-hydroxy-18,24-dioxo-19,23,25-trioxa-24lambda~5~-phosphaheptacos-7-en-21-yl (9Z,12E)-octadeca-9,12-dienoate
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 5 / 式: 76F
分子量理論値: 742.018 Da
Chemical component information

ChemComp-76F:
(7E,21R,24S)-27-amino-24-hydroxy-18,24-dioxo-19,23,25-trioxa-24lambda~5~-phosphaheptacos-7-en-21-yl (9Z,12E)-octadeca-9,12-dienoate

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分子 #6: Digitonin

分子名称: Digitonin / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: AJP
分子量理論値: 1.229312 KDa
Chemical component information

ChemComp-AJP:
Digitonin / ジギトニン / 可溶化剤*YM

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分子 #7: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE

分子名称: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: LHG
分子量理論値: 722.97 Da
Chemical component information

ChemComp-LHG:
1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / ジパルミトイルホスファチジルグリセロ-ル / リン脂質*YM

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分子 #8: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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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1.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: C-flat-2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING
詳細: Grids were plasma etched using the Solarus plasma cleaner (Gatan) in the hydrogen-oxygen setting. Grids were etched for 4 minutes on each side to remove burrs from hole edges. The grids were ...詳細: Grids were plasma etched using the Solarus plasma cleaner (Gatan) in the hydrogen-oxygen setting. Grids were etched for 4 minutes on each side to remove burrs from hole edges. The grids were then coated on both sides with 5nm of Au/Pd which was plasma deposited using the Leica ACE600 (Leica).
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

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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 Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 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 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 14886 / 平均露光時間: 10.0 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
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
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

粒子像選択詳細: Automated picking using a soft-edged disc as a template yielded 842,024 candidate coordinates. 2D classification led to the selection of 504,252 particles for further analysis.
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

6698


詳細: The startup map was low-pass filtered to 40A and resolution-limited automatic refinement in cisTEM was used (beginning at 20A)
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cisTEM
詳細: No information from spatial frequencies higher than 1/5A were ever used during refinement.
使用した粒子像数: 251714
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cisTEM
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cisTEM
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cisTEM
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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