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万見
- EMDB-36326: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide15-bound... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36326
タイトルCryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide15-bound human GLP-1R-Gs complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-bound human GLP-1R-Gs complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • 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: Peptide 15
    • 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: Nanobody 35
    • タンパク質・ペプチド: Glucagon-like peptide 1 receptor
キーワードG protein-coupled receptor / ligand recognition / receptor activation / unimolecular dual agonist / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


glucagon-like peptide 1 receptor activity / glucagon receptor activity / hormone secretion / positive regulation of blood pressure / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma ...glucagon-like peptide 1 receptor activity / glucagon receptor activity / hormone secretion / positive regulation of blood pressure / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / post-translational protein targeting to membrane, translocation / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / Thromboxane signalling through TP receptor / Presynaptic function of Kainate receptors / G beta:gamma signalling through CDC42 / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / G alpha (12/13) signalling events / G beta:gamma signalling through BTK / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / photoreceptor outer segment membrane / response to psychosocial stress / G alpha (i) signalling events / regulation of heart contraction / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / spectrin binding / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / peptide hormone binding / photoreceptor outer segment / cardiac muscle cell apoptotic process / activation of adenylate cyclase activity / negative regulation of blood pressure / photoreceptor inner segment / cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Glucagon-type ligand receptors / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / sensory perception of taste / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / transmembrane signaling receptor activity / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / signaling receptor complex adaptor activity / GTPase binding / retina development in camera-type eye / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cell body / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to hypoxia / G alpha (s) signalling events / cell population proliferation / learning or memory / cell surface receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / dendrite / protein-containing complex binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1 receptor / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. ...: / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1 receptor / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. / GPCR, family 2, secretin-like, conserved site / GPCR, family 2, secretin-like / 7 transmembrane receptor (Secretin family) / GPCR, family 2-like / G-protein coupled receptors family 2 profile 2. / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Glucagon-like peptide 1 receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Rattus norvegicus (ドブネズミ) / synthetic construct (人工物) / Bos taurus (ウシ) / Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.46 Å
データ登録者Yang L / Zhou QT / Dai AT / Zhao FH / Chang RL / Ying TL / Wu BL / Yang DH / Wang MW / Cong ZT
資金援助 中国, 8件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81872915 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82073904 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82273961 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32200576 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82273985 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82121005 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81973373 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21704064 中国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Structural analysis of the dual agonism at GLP-1R and GCGR.
著者: Yang Li / Qingtong Zhou / Antao Dai / Fenghui Zhao / Rulue Chang / Tianlei Ying / Beili Wu / Dehua Yang / Ming-Wei Wang / Zhaotong Cong /
要旨: Glucagon-like peptide-1 receptor (GLP-1R) and glucagon receptor (GCGR), two members of class B1 G protein-coupled receptors, play important roles in glucose homeostasis and energy metabolism. They ...Glucagon-like peptide-1 receptor (GLP-1R) and glucagon receptor (GCGR), two members of class B1 G protein-coupled receptors, play important roles in glucose homeostasis and energy metabolism. They share a high degree of sequence homology but have different functionalities. Unimolecular dual agonists of both receptors developed recently displayed better clinical efficacies than that of monotherapy. To study the underlying molecular mechanisms, we determined high-resolution cryo-electron microscopy structures of GLP-1R or GCGR in complex with heterotrimeric G protein and three GLP-1R/GCGR dual agonists including peptide 15, MEDI0382 (cotadutide) and SAR425899 with variable activating profiles at GLP-1R versus GCGR. Compared with related structures reported previously and supported by our published pharmacological data, key residues responsible for ligand recognition and dual agonism were identified. Analyses of peptide conformational features revealed a difference in side chain orientations within the first three residues, indicating that distinct engagements in the deep binding pocket are required to achieve receptor selectivity. The middle region recognizes extracellular loop 1 (ECL1), ECL2, and the top of transmembrane helix 1 (TM1) resulting in specific conformational changes of both ligand and receptor, especially the dual agonists reshaped ECL1 conformation of GLP-1R relative to that of GCGR, suggesting an important role of ECL1 interaction in executing dual agonism. Structural investigation of lipid modification showed a better interaction between lipid moiety of MEDI0382 and TM1-TM2 cleft, in line with its increased potency at GCGR than SAR425899. Together, the results provide insightful information for the design and development of improved therapeutics targeting these two receptors simultaneously.
履歴
登録2023年5月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年11月8日-
マップ公開2023年11月8日-
更新2023年11月8日-
現状2023年11月8日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_36326.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_36326.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.071 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.059
最小 - 最大-0.5150492 - 0.9476662
平均 (標準偏差)-0.00014778349 (±0.020238552)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 274.176 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_36326_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_36326_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 the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-boun...

全体名称: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-bound human GLP-1R-Gs complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-bound human GLP-1R-Gs complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • 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: Peptide 15
    • 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: Nanobody 35
    • タンパク質・ペプチド: Glucagon-like peptide 1 receptor

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-boun...

超分子名称: Cryo-EM structure of the GLP-1R/GCGR dual agonist peptide 15-bound human GLP-1R-Gs complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
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: 41.401863 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SAEDKAAVER SKMIEKQLQK DKQVYRATHR LLLLGADNSG KSTIVKQMRI YHVNGYSEEE CKQYKAVVYS NTIQSIIAII RAMGRLKID FGDSARADDA RQLFVLAGAA EEGFMTAELA GVIKRLWKDS GVQACFNRSR EYQLNDSAAY YLNDLDRIAQ P NYIPTQQD ...文字列:
SAEDKAAVER SKMIEKQLQK DKQVYRATHR LLLLGADNSG KSTIVKQMRI YHVNGYSEEE CKQYKAVVYS NTIQSIIAII RAMGRLKID FGDSARADDA RQLFVLAGAA EEGFMTAELA GVIKRLWKDS GVQACFNRSR EYQLNDSAAY YLNDLDRIAQ P NYIPTQQD VLRTRVKTSG IFETKFQVDK VNFHMFDVGA QRDERRKWIQ CFNDVTAIIF VVDSSDYNRL QEALNDFKSI WN NRWLRTI SVILFLNKQD LLAEKVLAGK SKIEDYFPEF ARYTTPEDAT PEPGEDPRVT RAKYFIRDEF LRISTASGDG RHY CYPHFT CSVDTENIRR VFNDCRDIIQ RMHLRQYELL

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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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 37.198656 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLIIW DSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF LDDNQIVTSS G DTTCALWD ...文字列:
ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLIIW DSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF LDDNQIVTSS G DTTCALWD IETGQQTTTF TGHTGDVMSL SLAPDTRLFV SGACDASAKL WDVREGMCRQ TFTGHESDIN AICFFPNGNA FA TGSDDAT CRLFDLRADQ ELMTYSHDNI ICGITSVSFS KSGRLLLAGY DDFNCNVWDA LKADRAGVLA GHDNRVSCLG VTD DGMAVA TGSWDSFLKI WN

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

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分子 #3: Peptide 15

分子名称: Peptide 15 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 3.385689 KDa
配列文字列:
HSQGTFTSDY SKYLDEQAAK EFIAWLMNT

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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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 6.261229 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
TASIAQARKL VEQLKMEANI DRIKVSKAAA DLMAYCEAHA KEDPLLTPVP ASENPFR

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

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分子 #5: Nanobody 35

分子名称: Nanobody 35 / 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: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 13.711284 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLQESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFTFS NYKMNWVRQA PGKGLEWVSD ISQSGASISY TGSVKGRFTI SRDNAKNTLY LQMNSLKPE DTAVYYCARC PAPFTRDCFD VTSTTYAYRG QGTQVTV

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分子 #6: Glucagon-like peptide 1 receptor

分子名称: Glucagon-like peptide 1 receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / 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: 46.130492 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: VSLWETVQKW REYRRQCQRS LTEDPPPATD LFCNRTFDEY ACWPDGEPGS FVNVSCPWYL PWASSVPQGH VYRFCTAEGL WLQKDNSSL PWRDLSECEE SKRGERSSPE EQLLFLYIIY TVGYALSFSA LVIASAILLG FRHLHCTRNY IHLNLFASFI L RALSVFIK ...文字列:
VSLWETVQKW REYRRQCQRS LTEDPPPATD LFCNRTFDEY ACWPDGEPGS FVNVSCPWYL PWASSVPQGH VYRFCTAEGL WLQKDNSSL PWRDLSECEE SKRGERSSPE EQLLFLYIIY TVGYALSFSA LVIASAILLG FRHLHCTRNY IHLNLFASFI L RALSVFIK DAALKWMYST AAQQHQWDGL LSYQDSLSCR LVFLLMQYCV AANYYWLLVE GVYLYTLLAF SVLSEQWIFR LY VSIGWGV PLLFVVPWGI VKYLYEDEGC WTRNSNMNYW LIIRLPILFA IGVNFLIFVR VICIVVSKLK ANLMCKTDIK CRL AKSTLT LIPLLGTHEV IFAFVMDEHA RGTLRFIKLF TELSFTSFQG LMVAILYCFV NNEVQLEFRK SWERWRLE

UniProtKB: Glucagon-like peptide 1 receptor

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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: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 80.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: OTHER
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6x18

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.46 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1252175
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER

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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://pdbjlvh1.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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