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万見
- EMDB-35484: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35484
タイトルCryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox
    • タンパク質・ペプチド: Hydroxycarboxylic acid receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
  • リガンド: 5-methyl-4-oxidanyl-pyrazin-4-ium-2-carboxylic acid
キーワードcomplex / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


nicotinic acid receptor activity / Hydroxycarboxylic acid-binding receptors / neutrophil apoptotic process / positive regulation of neutrophil apoptotic process / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / positive regulation of adiponectin secretion / T cell migration / negative regulation of lipid catabolic process / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex ...nicotinic acid receptor activity / Hydroxycarboxylic acid-binding receptors / neutrophil apoptotic process / positive regulation of neutrophil apoptotic process / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / positive regulation of adiponectin secretion / T cell migration / negative regulation of lipid catabolic process / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / response to peptide hormone / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / GDP binding / cellular response to prostaglandin E stimulus / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / cell junction / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cell cortex / midbody / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / 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 / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / G protein-coupled receptor signaling pathway / cell division / lysosomal membrane / GTPase activity / centrosome / synapse / protein-containing complex binding / nucleolus / GTP binding / magnesium ion binding / signal transduction / extracellular exosome / nucleoplasm / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain ...: / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Hydroxycarboxylic acid receptor 2
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: 3.23 Å
データ登録者Pan X / Fang Y
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell Discov / 年: 2023
タイトル: Structural insights into ligand recognition and selectivity of the human hydroxycarboxylic acid receptor HCAR2.
著者: Xin Pan / Fang Ye / Peiruo Ning / Zhiyi Zhang / Xinyu Li / Binghao Zhang / Qian Wang / Geng Chen / Wei Gao / Chen Qiu / Zhangsong Wu / Jiancheng Li / Lizhe Zhu / Jiang Xia / Kaizheng Gong / Yang Du /
要旨: Hydroxycarboxylic acid receptor 2 (HCAR2) belongs to the family of class A G protein-coupled receptors with key roles in regulating lipolysis and free fatty acid formation in humans. It is deeply ...Hydroxycarboxylic acid receptor 2 (HCAR2) belongs to the family of class A G protein-coupled receptors with key roles in regulating lipolysis and free fatty acid formation in humans. It is deeply involved in many pathophysiological processes and serves as an attractive target for the treatment of cardiovascular, neoplastic, autoimmune, neurodegenerative, inflammatory, and metabolic diseases. Here, we report four cryo-EM structures of human HCAR2-Gi1 complexes with or without agonists, including the drugs niacin (2.69 Å) and acipimox (3.23 Å), the highly subtype-specific agonist MK-6892 (3.25 Å), and apo form (3.28 Å). Combined with molecular dynamics simulation and functional analysis, we have revealed the recognition mechanism of HCAR2 for different agonists and summarized the general pharmacophore features of HCAR2 agonists, which are based on three key residues R111, S179, and Y284. Notably, the MK-6892-HCAR2 structure shows an extended binding pocket relative to other agonist-bound HCAR2 complexes. In addition, the key residues that determine the ligand selectivity between the HCAR2 and HCAR3 are also illuminated. Our findings provide structural insights into the ligand recognition, selectivity, activation, and G protein coupling mechanism of HCAR2, which shed light on the design of new HCAR2-targeting drugs for greater efficacy, higher selectivity, and fewer or no side effects.
履歴
登録2023年2月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月3日-
マップ公開2024年1月3日-
更新2024年10月9日-
現状2024年10月9日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35484.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_35484.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. 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: 0.85 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: 0.1
最小 - 最大-0.3946458 - 0.6818676
平均 (標準偏差)0.000077157216 (±0.015576821)
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: 272.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_35484_half_map_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: #1

ファイルemd_35484_half_map_2.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 : Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox

全体名称: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox
    • タンパク質・ペプチド: Hydroxycarboxylic acid receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
  • リガンド: 5-methyl-4-oxidanyl-pyrazin-4-ium-2-carboxylic acid

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超分子 #1: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox

超分子名称: Cryo-EM structure of human HCAR2-Gi complex with acipimox
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Hydroxycarboxylic acid receptor 2

分子名称: Hydroxycarboxylic acid receptor 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: 34.251973 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DHFLEIDKKN CCVFRDDFIV KVLPPVLGLE FIFGLLGNGL ALWIFCFHLK SWKSSRIFLF NLAVADFLLI ICLPFLMDNY VRRWDWKFG DIPCRLMLFM LAMNRQGSII FLTVVAVDRY FRVVHPHHAL NKISNRTAAI ISCLLWGITI GLTVHLLKKK M PIQNGGAN ...文字列:
DHFLEIDKKN CCVFRDDFIV KVLPPVLGLE FIFGLLGNGL ALWIFCFHLK SWKSSRIFLF NLAVADFLLI ICLPFLMDNY VRRWDWKFG DIPCRLMLFM LAMNRQGSII FLTVVAVDRY FRVVHPHHAL NKISNRTAAI ISCLLWGITI GLTVHLLKKK M PIQNGGAN LCSSFSICHT FQWHEAMFLL EFFLPLGIIL FCSARIIWSL RQRQMDRHAK IKRAITFIMV VAIVFVICFL PS VVVRIRI FWLLHTSGTQ NCEVYRSVDL AFFITLSFTY MNSMLDPVVY YFSSPSF

UniProtKB: Hydroxycarboxylic acid receptor 2

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
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: 37.069543 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: LDQLRQEAEQ LKNQIRDARK ACADATLSQI TNNIDPVGRI QMRTRRTLRG HLAKIYAMHW GTDSRLLVSA SQDGKLIIWD SYTTNKVHA IPLRSSWVMT CAYAPSGNYV ACGGLDNICS IYNLKTREGN VRVSRELAGH TGYLSCCRFL DDNQIVTSSG D TTCALWDI ...文字列:
LDQLRQEAEQ LKNQIRDARK ACADATLSQI TNNIDPVGRI QMRTRRTLRG HLAKIYAMHW GTDSRLLVSA SQDGKLIIWD SYTTNKVHA IPLRSSWVMT CAYAPSGNYV ACGGLDNICS IYNLKTREGN VRVSRELAGH TGYLSCCRFL DDNQIVTSSG D TTCALWDI ETGQQTTTFT GHTGDVMSLS LAPDTRLFVS GACDASAKLW DVREGMCRQT FTGHESDINA ICFFPNGNAF AT GSDDATC RLFDLRADQE LMTYSHDNII CGITSVSFSK SGRLLLAGYD DFNCNVWDAL KADRAGVLAG HDNRVSCLGV TDD GMAVAT GSWDSFLKIW N

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
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: 40.153672 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: TLSAEDKAAV ERSKMIDRNL REDGEKAARE VKLLLLGAGE SGKSTIVKQM KIIHEAGYSE EECKQYKAVV YSNTIQSIIA IIRAMGRLK IDFGDSARAD DARQLFVLAG AAEEGFMTAE LAGVIKRLWK DSGVQACFNR SREYQLNDSA AYYLNDLDRI A QPNYIPTQ ...文字列:
TLSAEDKAAV ERSKMIDRNL REDGEKAARE VKLLLLGAGE SGKSTIVKQM KIIHEAGYSE EECKQYKAVV YSNTIQSIIA IIRAMGRLK IDFGDSARAD DARQLFVLAG AAEEGFMTAE LAGVIKRLWK DSGVQACFNR SREYQLNDSA AYYLNDLDRI A QPNYIPTQ QDVLRTRVKT TGIVETHFTF KDLHFKMFDV GAQRSERKKW IHCFEGVTAI IFCVALSDYD LVLAEDEEMN RM HESMKLF DSICNNKWFT DTSIILFLNK KDLFEEKIKK SPLTICYPEY AGSNTYEEAA AYIQCQFEDL NKRKDTKEIY THF TCSTDT KNVQFVFDAV TDVIIKNNLK DCGLF

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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分子 #4: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 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: 6.218162 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
SIAQARKLVE QLKMEANIDR IKVSKAAADL MAYCEAHAKE DPLLTPVPAS ENPFRE

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #5: scFv16

分子名称: scFv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 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: 26.424385 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSSDI VMTQATSSVP VTPGESVSIS C RSSKSLLH ...文字列:
DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSSDI VMTQATSSVP VTPGESVSIS C RSSKSLLH SNGNTYLYWF LQRPGQSPQL LIYRMSNLAS GVPDRFSGSG SGTAFTLTIS RLEAEDVGVY YCMQHLEYPL TF GAGTKLE L

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分子 #6: 5-methyl-4-oxidanyl-pyrazin-4-ium-2-carboxylic acid

分子名称: 5-methyl-4-oxidanyl-pyrazin-4-ium-2-carboxylic acid / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: OJX
分子量理論値: 155.131 Da
Chemical component information

ChemComp-OJX:
5-methyl-4-oxidanyl-pyrazin-4-ium-2-carboxylic acid

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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: 7.2
凍結凍結剤: NITROGEN

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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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 56.0 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD
最大 デフォーカス（公称値）: 1.4000000000000001 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 221940
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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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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