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- EMDB-17517: Cryo-EM structure of CAK in complex with inhibitor ICEC0880 (ring... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-17517
タイトルCryo-EM structure of CAK in complex with inhibitor ICEC0880 (ring-up conformation)
マップデータPost-processed sharpened cryo-EM map
試料
  • 複合体: CDK-activating kinase
    • タンパク質・ペプチド: CDK-activating kinase assembly factor MAT1
    • タンパク質・ペプチド: Cyclin-H
    • タンパク質・ペプチド: Cyclin-dependent kinase 7
  • リガンド: (2S,3S)-3-[[7-[(2-bromophenyl)methylamino]-3-propan-2-yl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-5-yl]amino]butane-1,2,4-triol
  • リガンド: water水
キーワードKinase (キナーゼ) / Inhibitor / Transcription (転写 (生物学)) / Cell Cycle / TRANSFERASE (転移酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of DNA helicase activity / cyclin-dependent protein kinase activating kinase holoenzyme complex / ventricular system development / snRNA transcription by RNA polymerase II / CAK-ERCC2 complex / transcription factor TFIIK complex / adult heart development / transcription factor TFIIH holo complex / transcription factor TFIIH core complex / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activator activity ...negative regulation of DNA helicase activity / cyclin-dependent protein kinase activating kinase holoenzyme complex / ventricular system development / snRNA transcription by RNA polymerase II / CAK-ERCC2 complex / transcription factor TFIIK complex / adult heart development / transcription factor TFIIH holo complex / transcription factor TFIIH core complex / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activator activity / [RNA-polymerase]-subunit kinase / RNA Polymerase I Transcription Termination / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase regulator activity / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE during HIV infection / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE / Formation of the Early Elongation Complex / Formation of the HIV-1 Early Elongation Complex / mRNA Capping / HIV Transcription Initiation / RNA Polymerase II HIV Promoter Escape / Transcription of the HIV genome / RNA Polymerase II Promoter Escape / RNA Polymerase II Transcription Pre-Initiation And Promoter Opening / RNA Polymerase II Transcription Initiation / RNA Polymerase II Transcription Initiation And Promoter Clearance / regulation of cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / RNA Polymerase I Transcription Initiation / RNA polymerase II transcribes snRNA genes / Tat-mediated elongation of the HIV-1 transcript / Formation of HIV-1 elongation complex containing HIV-1 Tat / サイクリン依存性キナーゼ / ATP-dependent activity, acting on DNA / Formation of HIV elongation complex in the absence of HIV Tat / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / Cyclin E associated events during G1/S transition / RNA Polymerase II Transcription Elongation / Cyclin A/B1/B2 associated events during G2/M transition / Formation of RNA Pol II elongation complex / Cyclin A:Cdk2-associated events at S phase entry / RNA Polymerase II Pre-transcription Events / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat kinase activity / male germ cell nucleus / transcription initiation at RNA polymerase II promoter / nucleotide-excision repair / TP53 Regulates Transcription of DNA Repair Genes / RNA Polymerase I Promoter Escape / positive regulation of smooth muscle cell proliferation / G1/S transition of mitotic cell cycle / NoRC negatively regulates rRNA expression / Transcription-Coupled Nucleotide Excision Repair (TC-NER) / Formation of TC-NER Pre-Incision Complex / 核小体 / Formation of Incision Complex in GG-NER / response to calcium ion / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / Cyclin D associated events in G1 / RUNX1 regulates transcription of genes involved in differentiation of HSCs / protein-containing complex assembly / transcription by RNA polymerase II / protein stabilization / regulation of cell cycle / protein kinase activity / 細胞周期 / 細胞分裂 / リン酸化 / protein serine kinase activity / DNA修復 / protein serine/threonine kinase activity / regulation of transcription by RNA polymerase II / negative regulation of apoptotic process / perinuclear region of cytoplasm / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / zinc ion binding / 核質 / ATP binding / 細胞核 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
CyclinH/Ccl1 / Cyclin-dependent kinase 7 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1/Tfb3 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1, centre / CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / Zinc finger, C3HC4 type (RING finger) / Cyclin, C-terminal domain 2 / Cyclin C-terminal domain / Cyclin/Cyclin-like subunit Ssn8 / Ubiquitin interacting motif ...CyclinH/Ccl1 / Cyclin-dependent kinase 7 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1/Tfb3 / Cdk-activating kinase assembly factor MAT1, centre / CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / Zinc finger, C3HC4 type (RING finger) / Cyclin, C-terminal domain 2 / Cyclin C-terminal domain / Cyclin/Cyclin-like subunit Ssn8 / Ubiquitin interacting motif / Ubiquitin-interacting motif (UIM) domain profile. / Cyclin, N-terminal / Cyclin, N-terminal domain / Cyclin-like / domain present in cyclins, TFIIB and Retinoblastoma / Cyclin-like superfamily / Zinc finger, RING-type, conserved site / Zinc finger RING-type signature. / 薬指 / Zinc finger RING-type profile. / Zinc finger, RING-type / Zinc finger, RING/FYVE/PHD-type / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Cyclin-dependent kinase 7 / Cyclin-H / CDK-activating kinase assembly factor MAT1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.2 Å
データ登録者Cushing VI / Koh AF / Feng J / Jurgaityte K / Bahl AK / Ali S / Kotecha A / Greber BJ
資金援助 英国, 1件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/V009354/1 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: High-resolution cryo-EM of the human CDK-activating kinase for structure-based drug design.
著者: Victoria I Cushing / Adrian F Koh / Junjie Feng / Kaste Jurgaityte / Alexander Bondke / Sebastian H B Kroll / Marion Barbazanges / Bodo Scheiper / Ash K Bahl / Anthony G M Barrett / Simak Ali ...著者: Victoria I Cushing / Adrian F Koh / Junjie Feng / Kaste Jurgaityte / Alexander Bondke / Sebastian H B Kroll / Marion Barbazanges / Bodo Scheiper / Ash K Bahl / Anthony G M Barrett / Simak Ali / Abhay Kotecha / Basil J Greber /
要旨: Rational design of next-generation therapeutics can be facilitated by high-resolution structures of drug targets bound to small-molecule inhibitors. However, application of structure-based methods to ...Rational design of next-generation therapeutics can be facilitated by high-resolution structures of drug targets bound to small-molecule inhibitors. However, application of structure-based methods to macromolecules refractory to crystallization has been hampered by the often-limiting resolution and throughput of cryogenic electron microscopy (cryo-EM). Here, we use high-resolution cryo-EM to determine structures of the CDK-activating kinase, a master regulator of cell growth and division, in its free and nucleotide-bound states and in complex with 15 inhibitors at up to 1.8 Å resolution. Our structures provide detailed insight into inhibitor interactions and networks of water molecules in the active site of cyclin-dependent kinase 7 and provide insights into the mechanisms contributing to inhibitor selectivity, thereby providing the basis for rational design of next-generation therapeutics. These results establish a methodological framework for the use of high-resolution cryo-EM in structure-based drug design.
履歴
登録2023年5月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月20日-
マップ公開2024年3月20日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_17517.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_17517.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Post-processed sharpened cryo-EM map
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.)
0.71 Å/pix.
x 384 pix.
= 273.6 Å		0.71 Å/pix.
x 384 pix.
= 273.6 Å		0.71 Å/pix.
x 384 pix.
= 273.6 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: 0.7125 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: 0.0084
最小 - 最大-0.02737158 - 0.04720644
平均 (標準偏差)-0.0000033034703 (±0.0015943637)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 273.59998 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_17517_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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ハーフマップ: Unfiltered half-map

ファイルemd_17517_half_map_1.map
注釈Unfiltered half-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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ハーフマップ: Unfiltered half-map

ファイルemd_17517_half_map_2.map
注釈Unfiltered half-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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試料の構成要素

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全体 : CDK-activating kinase

全体名称: CDK-activating kinase
要素
  • 複合体: CDK-activating kinase
    • タンパク質・ペプチド: CDK-activating kinase assembly factor MAT1
    • タンパク質・ペプチド: Cyclin-H
    • タンパク質・ペプチド: Cyclin-dependent kinase 7
  • リガンド: (2S,3S)-3-[[7-[(2-bromophenyl)methylamino]-3-propan-2-yl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-5-yl]amino]butane-1,2,4-triol
  • リガンド: water水

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超分子 #1: CDK-activating kinase

超分子名称: CDK-activating kinase / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
詳細: CAK in complex with non-covalent inhibitor ICEC0880 (ring-up conformation)
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 85 KDa

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分子 #1: CDK-activating kinase assembly factor MAT1

分子名称: CDK-activating kinase assembly factor MAT1 / 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: 10.234531 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列:
SNAPVTFSTG IKMGQHISLA PIHKLEEALY EYQPLQIETY GPHVPELEML GRLGYLNHVR AASPQDLAGG YTSSLACHRA LQDAFSGLF WQPS

UniProtKB: CDK-activating kinase assembly factor MAT1

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分子 #2: Cyclin-H

分子名称: Cyclin-H / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 37.721508 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: (ACE)MYHNSSQKR HWTFSSEEQL ARLRADANRK FRCKAVANGK VLPNDPVFLE PHEEMTLCKY YEKRLLEFCS VFKPAM PRS VVGTACMYFK RFYLNNSVME YHPRIIMLTC AFLACKVDEF NVSSPQFVGN LRESPLGQEK ALEQILEYEL LLIQQLN FH ...文字列:
(ACE)MYHNSSQKR HWTFSSEEQL ARLRADANRK FRCKAVANGK VLPNDPVFLE PHEEMTLCKY YEKRLLEFCS VFKPAM PRS VVGTACMYFK RFYLNNSVME YHPRIIMLTC AFLACKVDEF NVSSPQFVGN LRESPLGQEK ALEQILEYEL LLIQQLN FH LIVHNPYRPF EGFLIDLKTR YPILENPEIL RKTADDFLNR IALTDAYLLY TPSQIALTAI LSSASRAGIT MESYLSES L MLKENRTCLS QLLDIMKSMR NLVKKYEPPR SEEVAVLKQK LERCHSAELA LNVITKKRKG YEDDDYVSKK SKHEEEEWT DDDLVESL

UniProtKB: Cyclin-H

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分子 #3: Cyclin-dependent kinase 7

分子名称: Cyclin-dependent kinase 7 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: サイクリン依存性キナーゼ
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 39.362598 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: SNAMALDVKS RAKRYEKLDF LGEGQFATVY KARDKNTNQI VAIKKIKLGH RSEAKDGINR TALREIKLLQ ELSHPNIIGL LDAFGHKSN ISLVFDFMET DLEVIIKDNS LVLTPSHIKA YMLMTLQGLE YLHQHWILHR DLKPNNLLLD ENGVLKLADF G LAKSFGSP ...文字列:
SNAMALDVKS RAKRYEKLDF LGEGQFATVY KARDKNTNQI VAIKKIKLGH RSEAKDGINR TALREIKLLQ ELSHPNIIGL LDAFGHKSN ISLVFDFMET DLEVIIKDNS LVLTPSHIKA YMLMTLQGLE YLHQHWILHR DLKPNNLLLD ENGVLKLADF G LAKSFGSP NRAYTHQVVT RWYRAPELLF GARMYGVGVD MWAVGCILAE LLLRVPFLPG DSDLDQLTRI FETLGTPTEE QW PDMCSLP DYVTFKSFPG IPLHHIFSAA GDDLLDLIQG LFLFNPCARI TATQALKMKY FSNRPGPTPG CQLPRPNCPV ETL KEQSNP ALAIKRKRTE ALEQGGLPKK LIF

UniProtKB: Cyclin-dependent kinase 7

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分子 #4: (2S,3S)-3-[[7-[(2-bromophenyl)methylamino]-3-propan-2-yl-pyrazolo...

分子名称: (2S,3S)-3-[[7-[(2-bromophenyl)methylamino]-3-propan-2-yl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-5-yl]amino]butane-1,2,4-triol
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: X3Z
分子量理論値: 464.356 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 44 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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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0.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.9
構成要素:
濃度式名称
200.0 mMKClPotassium chloride
2.0 mMMgCl2Magnesium chloride
20.0 mMHEPES-KOH
5.0 mMBeta-mercaptoethanol2-メルカプトエタノール
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 50 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 278 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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 / 倍率（補正後）: 245614 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 µm
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
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
撮影フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5426 / 平均電子線量: 70.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

22123

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0 beta)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0 beta)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0 beta)
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0 beta) / 使用した粒子像数: 45481

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

8orm


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8p74:
Cryo-EM structure of CAK in complex with inhibitor ICEC0880 (ring-up conformation)

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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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