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- EMDB-25919: Cryo-EM structure of the human Nax channel in complex with beta3 ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25919
タイトルCryo-EM structure of the human Nax channel in complex with beta3 solved in nanodiscs
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 7 subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-3
  • リガンド: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CHOLESTEROL
キーワードSodium Channel / NaV / Ion Channel / METAL TRANSPORT
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of sodium ion transmembrane transporter activity / SA node cell action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane depolarization / sodium ion homeostasis / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / atrial cardiac muscle cell action potential / voltage-gated monoatomic ion channel activity / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / positive regulation of sodium ion transport ...regulation of sodium ion transmembrane transporter activity / SA node cell action potential / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane depolarization / sodium ion homeostasis / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / atrial cardiac muscle cell action potential / voltage-gated monoatomic ion channel activity / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / positive regulation of sodium ion transport / sodium channel inhibitor activity / ventricular cardiac muscle cell action potential / membrane depolarization during action potential / voltage-gated sodium channel complex / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / cellular homeostasis / regulation of monoatomic ion transmembrane transport / Interaction between L1 and Ankyrins / voltage-gated sodium channel activity / positive regulation of heart rate / sodium ion transport / Phase 0 - rapid depolarisation / regulation of heart rate by cardiac conduction / membrane depolarization / glial cell projection / neuronal action potential / sodium channel regulator activity / sodium ion transmembrane transport / cardiac muscle contraction / muscle contraction / protein localization to plasma membrane / response to bacterium / Z disc / nervous system development / transmembrane transporter binding / axon / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Voltage gated sodium channel, alpha-7 subunit / Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain ...Voltage gated sodium channel, alpha-7 subunit / Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Sodium ion transport-associated / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Voltage-dependent channel domain superfamily / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain / Ion transport domain / Ion transport protein / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium channel protein type 7 subunit alpha / Sodium channel regulatory subunit beta-3
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: 3.2 Å
データ登録者Noland CL / Kschonsak M / Ciferri C / Payandeh J
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structure-guided unlocking of Na reveals a non-selective tetrodotoxin-sensitive cation channel.
著者: Cameron L Noland / Han Chow Chua / Marc Kschonsak / Stephanie Andrea Heusser / Nina Braun / Timothy Chang / Christine Tam / Jia Tang / Christopher P Arthur / Claudio Ciferri / Stephan ...著者: Cameron L Noland / Han Chow Chua / Marc Kschonsak / Stephanie Andrea Heusser / Nina Braun / Timothy Chang / Christine Tam / Jia Tang / Christopher P Arthur / Claudio Ciferri / Stephan Alexander Pless / Jian Payandeh /
要旨: Unlike classical voltage-gated sodium (Na) channels, Na has been characterized as a voltage-insensitive, tetrodotoxin-resistant, sodium (Na)-activated channel involved in regulating Na homeostasis. ...Unlike classical voltage-gated sodium (Na) channels, Na has been characterized as a voltage-insensitive, tetrodotoxin-resistant, sodium (Na)-activated channel involved in regulating Na homeostasis. However, Na remains refractory to functional characterization in traditional heterologous systems. Here, to gain insight into its atypical physiology, we determine structures of the human Na channel in complex with the auxiliary β3-subunit. Na reveals structural alterations within the selectivity filter, voltage sensor-like domains, and pore module. We do not identify an extracellular Na-sensor or any evidence for a Na-based activation mechanism in Na. Instead, the S6-gate remains closed, membrane lipids fill the central cavity, and the domain III-IV linker restricts S6-dilation. We use protein engineering to identify three pore-wetting mutations targeting the hydrophobic S6-gate that unlock a robust voltage-insensitive leak conductance. This constitutively active Na-QTT channel construct is non-selective among monovalent cations, inhibited by extracellular calcium, and sensitive to classical Na channel blockers, including tetrodotoxin. Our findings highlight a functional diversity across the Na channel scaffold, reshape our understanding of Na physiology, and provide a template to demystify recalcitrant ion channels.
履歴
登録2022年1月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年3月30日-
マップ公開2022年3月30日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6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_25919.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_25919.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.85 Å/pix.
x 360 pix.
= 305.64 Å		0.85 Å/pix.
x 360 pix.
= 305.64 Å		0.85 Å/pix.
x 360 pix.
= 305.64 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: 0.849 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: 0.161
最小 - 最大-0.60963124 - 1.2724068
平均 (標準偏差)-0.008226747 (±0.036057573)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 305.63998 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 : Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit

全体名称: Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit
要素
  • 複合体: Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 7 subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-3
  • リガンド: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: CHOLESTEROL

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超分子 #1: Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit

超分子名称: Complex of human Nax with the Beta3 auxiliary subunit
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Sample is in MSPD1E3D1 nanodiscs with a 3:1:1 mix of POPC:POPE:POPG
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Sodium channel protein type 7 subunit alpha

分子名称: Sodium channel protein type 7 subunit alpha / 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: 199.684469 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MWSHPQFEKG GGSGGGSGGS AWSHPQFEKF FSFFDYKDDD DKGGSGGDYK DDDDKMLASP EPKGLVPFTK ESFELIKQHI AKTHNEDHE EEDLKPTPDL EVGKKLPFIY GNLSQGMVSE PLEDVDPYYY KKKNTFIVLN KNRTIFRFNA ASILCTLSPF N CIRRTTIK ...文字列:
MWSHPQFEKG GGSGGGSGGS AWSHPQFEKF FSFFDYKDDD DKGGSGGDYK DDDDKMLASP EPKGLVPFTK ESFELIKQHI AKTHNEDHE EEDLKPTPDL EVGKKLPFIY GNLSQGMVSE PLEDVDPYYY KKKNTFIVLN KNRTIFRFNA ASILCTLSPF N CIRRTTIK VLVHPFFQLF ILISVLIDCV FMSLTNLPKW RPVLENTLLG IYTFEILVKL FARGVWAGSF SFLGDPWNWL DF SVTVFEV IIRYSPLDFI PTLQTARTLR ILKIIPLNQG LKSLVGVLIH CLKQLIGVII LTLFFLSIFS LIGMGLFMGN LKH KCFRWP QENENETLHN RTGNPYYIRE TENFYYLEGE RYALLCGNRT DAGQCPEGYV CVKAGINPDQ GFTNFDSFGW ALFA LFRLM AQDYPEVLYH QILYASGKVY MIFFVVVSFL FSFYMASLFL GILAMAYEEE KQRVGEISKK IEPKFQQTGK ELQEG NETD EAKTIQIEMK KRSPISTDTS LDVLEDATLR HKEELEKSKK ICPLYWYKFA KTFLIWNCSP CWLKLKEFVH RIIMAP FTD LFLIICIILN VCFLTLEHYP MSKQTNTLLN IGNLVFIGIF TAEMIFKIIA MHPYGYFQVG WNIFDSMIVF HGLIELC LA NVAGMALLRL FRMLRIFKLG KYWPTFQILM WSLSNSWVAL KDLVLLLFTF IFFSAAFGMK LFGKNYEEFV CHIDKDCQ L PRWHMHDFFH SFLNVFRILC GEWVETLWDC MEVAGQSWCI PFYLMVILIG NLLVLYLFLA LVSSFSSCKD VTAEENNEA KNLQLAVARI KKGINYVLLK ILCKTQNVPK DTMDHVNEVY VKEDISDHTL SELSNTQDFL KDKEKSSGTE KNATENESQS LIPSPSVSE TVPIASGESD IENLDNKEIQ SKSGDGGSKE KIKQSSSSEC STVDIAISEE EEMFYGGERS KHLKNGCRRG S SLGQISGA SKKGKIWQNI RKTCCKIVEN NWFKCFIGLV TLLSTGTLAF EDIYMDQRKT IKILLEYADM IFTYIFILEM LL KWMAYGF KAYFSNGWYR LDFVVVIVFC LSLIGKTREE LKPLISMKFL RPLRVLSQFE RMKVVVRALI KTTLPTLNVF LVC LMIWLI FSIMGVDLFA GRFYECIDPT SGERFPSSEV MNKSRCESLL FNESMLWENA KMNFDNVGNG FLSLLQVATF NGWI TIMNS AIDSVAVNIQ PHFEVNIYMY CYFINFIIFG VFLPLSMLIT VIIDNFNKHK IKLGGSNIFI TVKQRKQYRR LKKLM YEDS QRPVPRPLNK LQGFIFDVVT SQAFNVIVMV LICFQAIAMM IDTDVQSLQM SIALYWINSI FVMLYTMECI LKLIAF RCF YFTIAWNIFD FMVVIFSITG LCLPMTVGSY LVPPSLVQLI LLSRIIHMLR LGKGPKVFHN LMLPLMLSLP ALLNIIL LI FLVMFIYAVF GMYNFAYVKK EAGINDVSNF ETFGNSMLCL FQVAIFAGWD GMLDAIFNSK WSDCDPDKIN PGTQVRGD C GNPSVGIFYF VSYILISWLI IVNMYIVVVM EFLNIASKKK NKTLSEDDFR KFFQVWKRFD PDRTQYIDSS KLSDFAAAL DPPLFMAKPN KGQLIALDLP MAVGDRIHCL DILLAFTKRV MGQDVRMEKV VSEIESGFLL ANPFKITCEP ITTTLKRKQE AVSATIIQR AYKNYRLRRN DKNTSDIHMI DGDRDVHATK EGAYFDKAKE KSPIQSQI

UniProtKB: Sodium channel protein type 7 subunit alpha

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分子 #2: Sodium channel subunit beta-3

分子名称: Sodium channel subunit beta-3 / 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: 24.723209 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MPAFNRLFPL ASLVLIYWVS VCFPVCVEVP SETEAVQGNP MKLRCISCMK REEVEATTVV EWFYRPEGGK DFLIYEYRNG HQEVESPFQ GRLQWNGSKD LQDVSITVLN VTLNDSGLYT CNVSREFEFE AHRPFVKTTR LIPLRVTEEA GEDFTSVVSE I MMYILLVF ...文字列:
MPAFNRLFPL ASLVLIYWVS VCFPVCVEVP SETEAVQGNP MKLRCISCMK REEVEATTVV EWFYRPEGGK DFLIYEYRNG HQEVESPFQ GRLQWNGSKD LQDVSITVLN VTLNDSGLYT CNVSREFEFE AHRPFVKTTR LIPLRVTEEA GEDFTSVVSE I MMYILLVF LTLWLLIEMI YCYRKVSKAE EAAQENASDY LAIPSENKEN SAVPVEE

UniProtKB: Sodium channel regulatory subunit beta-3

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分子 #3: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY...

分子名称: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: PEV
分子量理論値: 720.012 Da
Chemical component information

ChemComp-PEV:
(1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE / POPE, リン脂質*YM

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分子 #4: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

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分子 #5: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / 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 #7: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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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

緩衝液pH: 7
凍結凍結剤: ETHANE

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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)
平均電子線量: 0.972 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
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:

9024


詳細: Map low-pass filtered to 20 Angstrom resolution and density outside nanodisc deleted
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1238338
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING

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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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