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- EMDB-22038: Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22038
タイトルHuman GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin
マップデータHuman GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin
試料
  • 複合体: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA and picrotoxin
    • 複合体: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
    • 複合体: IgG2b/kappa antibody
      • タンパク質・ペプチド: Kappa Fab Light Chain
      • タンパク質・ペプチド: IgG2b Fab Heavy Chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
  • リガンド: (1aR,2aR,3S,6R,6aS,8aS,8bR,9R)-2a-hydroxy-8b-methyl-9-(prop-1-en-2-yl)hexahydro-3,6-methano-1,5,7-trioxacyclopenta[ij]c yclopropa[a]azulene-4,8(3H)-dione
キーワードIon channel / Cys-loop receptor / pentametic ligand gated channel / GABAA receptor / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / innervation ...benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / innervation / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / neurotransmitter receptor activity / chloride channel activity / cochlea development / adult behavior / Signaling by ERBB4 / chloride channel complex / regulation of postsynaptic membrane potential / transmembrane transporter complex / GABA-ergic synapse / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / post-embryonic development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cytoplasmic vesicle membrane / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / postsynapse / dendritic spine / neuron projection / axon / synapse / extracellular exosome / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. ...Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.86 Å
データ登録者Kim JJ / Gharpure A
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA037492 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA042072 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS095899 米国
Welch FoundationI-1812 米国
American Heart Association 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Shared structural mechanisms of general anaesthetics and benzodiazepines.
著者: Jeong Joo Kim / Anant Gharpure / Jinfeng Teng / Yuxuan Zhuang / Rebecca J Howard / Shaotong Zhu / Colleen M Noviello / Richard M Walsh / Erik Lindahl / Ryan E Hibbs /
要旨: Most general anaesthetics and classical benzodiazepine drugs act through positive modulation of γ-aminobutyric acid type A (GABA) receptors to dampen neuronal activity in the brain. However, direct ...Most general anaesthetics and classical benzodiazepine drugs act through positive modulation of γ-aminobutyric acid type A (GABA) receptors to dampen neuronal activity in the brain. However, direct structural information on the mechanisms of general anaesthetics at their physiological receptor sites is lacking. Here we present cryo-electron microscopy structures of GABA receptors bound to intravenous anaesthetics, benzodiazepines and inhibitory modulators. These structures were solved in a lipidic environment and are complemented by electrophysiology and molecular dynamics simulations. Structures of GABA receptors in complex with the anaesthetics phenobarbital, etomidate and propofol reveal both distinct and common transmembrane binding sites, which are shared in part by the benzodiazepine drug diazepam. Structures in which GABA receptors are bound by benzodiazepine-site ligands identify an additional membrane binding site for diazepam and suggest an allosteric mechanism for anaesthetic reversal by flumazenil. This study provides a foundation for understanding how pharmacologically diverse and clinically essential drugs act through overlapping and distinct mechanisms to potentiate inhibitory signalling in the brain.
履歴
登録2020年5月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年9月9日-
マップ公開2020年9月9日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30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: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.017
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6x40
  • 表面レベル: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
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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_22038.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_22038.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin
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.)
0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 237.6 Å		0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 237.6 Å		0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 237.6 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: 0.825 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 0.016 / ムービー #1: 0.017
最小 - 最大-0.07990468 - 0.12821148
平均 (標準偏差)0.00033759038 (±0.0036945567)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 237.59999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8250.8250.825
M x/y/z288288288
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z237.600237.600237.600
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ500500500
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS288288288
D min/max/mean-0.0800.1280.000

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添付データ

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ハーフマップ: Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with...

ファイルemd_22038_half_map_1.map
注釈Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin
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: Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with...

ファイルemd_22038_half_map_2.map
注釈Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin
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 : Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with...

全体名称: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA and picrotoxin
要素
  • 複合体: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA and picrotoxin
    • 複合体: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
      • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
    • 複合体: IgG2b/kappa antibody
      • タンパク質・ペプチド: Kappa Fab Light Chain
      • タンパク質・ペプチド: IgG2b Fab Heavy Chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
  • リガンド: (1aR,2aR,3S,6R,6aS,8aS,8bR,9R)-2a-hydroxy-8b-methyl-9-(prop-1-en-2-yl)hexahydro-3,6-methano-1,5,7-trioxacyclopenta[ij]c yclopropa[a]azulene-4,8(3H)-dione

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超分子 #1: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with...

超分子名称: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA and picrotoxin
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
詳細: Fab fragments generated by proteolytic cleavage of IgG antibody
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
超分子 #2: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype

超分子名称: Human GABA-A receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
超分子 #3: IgG2b/kappa antibody

超分子名称: IgG2b/kappa antibody / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4-#5
詳細: Fab fragment generated by proteolytic cleavage of IgG antibody
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

+
分子 #1: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.810086 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: QSVNDPSNMS LVKETVDRLL KGYDIRLRPD FGGPPVAVGM NIDIASIDMV SEVNMDYTLT MYFQQAWRDK RLSYNVIPLN LTLDNRVAD QLWVPDTYFL NDKKSFVHGV TVKNRMIRLH PDGTVLYGLR ITTTAACMMD LRRYPLDEQN CTLEIESYGY T TDDIEFYW ...文字列:
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UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2

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分子 #2: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.061211 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
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UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1

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分子 #3: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 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: 47.673109 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
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UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2

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分子 #4: Kappa Fab Light Chain

分子名称: Kappa Fab Light Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 23.505943 KDa
配列文字列: NIVMTQSPKS MSMSVGERVT LSCKASEYVG TYVSWYQQKP EQSPKLLIYG ASNRYTGVPD RFTGSGSATD FTLTIGSVQA EDLADYHCG QSYSYPTFGA GTKLELKRAD AAPTVSIFPP SSEQLTSGGA SVVCFLNNFY PKDINVKWKI DGSERQNGVL N SWTDQDSK ...文字列:
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分子 #5: IgG2b Fab Heavy Chain

分子名称: IgG2b Fab Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 49.811043 KDa
配列文字列: EVQLQQSGAE LVKPGASVKL SCTASGFNIK DTYMYWVKQR PEQGLEWIGR IDPANGDTKY DPKFQGKATI TTDTFSNTAY LQLSSLTSE DTAVYYCARK GLRWAMDYWG QGTSVTVSTA KTTPPSVYPL APGCGDTTGS SVTLGCLVKG YFPESVTVTW N SGSLSSSV ...文字列:
EVQLQQSGAE LVKPGASVKL SCTASGFNIK DTYMYWVKQR PEQGLEWIGR IDPANGDTKY DPKFQGKATI TTDTFSNTAY LQLSSLTSE DTAVYYCARK GLRWAMDYWG QGTSVTVSTA KTTPPSVYPL APGCGDTTGS SVTLGCLVKG YFPESVTVTW N SGSLSSSV HTFPALLQSG LYTMSSSVTV PSSTWPSQTV TCSVAHPASS TTVDKKLEPS GPISTINPCP PCKECHKCPA PN LEGGPSV FIFPPNIKDV LMISLTPKVT CVVVDVSEDD PDVQISWFVN NVEVHTAQTQ THREDYNSTI RVVSTLPIQH QDW MSGKEF KCKVNNKDLP SPIERTISKI KGLVRAPQVY ILPPPAEQLS RKDVSLTCLV VGFNPGDISV EWTSNGHTEE NYKD TAPVL DSDGSYFIYS KLNMKTSKWE KTDSFSCNVR HEGLKNYYLK KTISRSPGK

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分子 #9: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 2 / 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 #10: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID

分子名称: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 2 / 式: ABU
分子量理論値: 103.12 Da
Chemical component information

ChemComp-ABU:
GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / GABA

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分子 #11: (1aR,2aR,3S,6R,6aS,8aS,8bR,9R)-2a-hydroxy-8b-methyl-9-(prop-1-en-...

分子名称: (1aR,2aR,3S,6R,6aS,8aS,8bR,9R)-2a-hydroxy-8b-methyl-9-(prop-1-en-2-yl)hexahydro-3,6-methano-1,5,7-trioxacyclopenta[ij]c yclopropa[a]azulene-4,8(3H)-dione
タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 1 / 式: RI5
分子量理論値: 292.284 Da

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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

-
試料調製

濃度7.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
150.0 mMNaClSodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 80 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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: 3.5 second blot.

-
電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 12676 / 平均電子線量: 62.91 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
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

+
画像解析

粒子像選択選択した数: 1847538
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: De novo initial model from Relion
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: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.86 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 162494
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-6x40:
Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus picrotoxin

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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

+
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。

-
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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