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万見
- EMDB-36593: Small molecule agonist (PCO371) bound to human parathyroid hormon... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36593
タイトルSmall molecule agonist (PCO371) bound to human parathyroid hormone receptor type 1 (PTH1R)
マップデータ
試料
  • 複合体: A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled receptors for 2 orally active small molecule agonists
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha-1
    • 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)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35ナノボディ
    • タンパク質・ペプチド: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
  • リガンド: PCO-371
キーワードClass B / GPCR (Gタンパク質共役受容体) / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


parathyroid hormone receptor activity / G protein-coupled peptide receptor activity / Class B/2 (Secretin family receptors) / osteoblast development / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / bone mineralization / peptide hormone binding / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / chondrocyte differentiation / cell maturation ...parathyroid hormone receptor activity / G protein-coupled peptide receptor activity / Class B/2 (Secretin family receptors) / osteoblast development / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / bone mineralization / peptide hormone binding / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / chondrocyte differentiation / cell maturation / bone resorption / skeletal system development / 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 activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / intracellular calcium ion homeostasis / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / : / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / GTPase binding / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Ca2+ pathway / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / basolateral plasma membrane / in utero embryonic development / cell population proliferation / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell surface receptor signaling pathway / receptor complex / apical plasma membrane / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / negative regulation of cell population proliferation / GTPase activity / シナプス / positive regulation of cell population proliferation / protein-containing complex binding / シグナル伝達 / protein homodimerization activity / extracellular exosome / 生体膜 / 細胞核 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, parathyroid hormone 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 ...GPCR, family 2, parathyroid hormone 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リピート / WD40リピート / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
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 / Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
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: 2.57 Å
データ登録者Zhao L / He Q / Yuan Q / Gu Y / He X / Shan H / Li J / Wang K / Li Y / Hu W ...Zhao L / He Q / Yuan Q / Gu Y / He X / Shan H / Li J / Wang K / Li Y / Hu W / Wu K / Shen J / Xu HE
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: Nature / 年: 2023
タイトル: Conserved class B GPCR activation by a biased intracellular agonist.
著者: Li-Hua Zhao / Qian He / Qingning Yuan / Yimin Gu / Xinheng He / Hong Shan / Junrui Li / Kai Wang / Yang Li / Wen Hu / Kai Wu / Jianhua Shen / H Eric Xu /
要旨: Class B G-protein-coupled receptors (GPCRs), including glucagon-like peptide 1 receptor (GLP1R) and parathyroid hormone 1 receptor (PTH1R), are important drug targets. Injectable peptide drugs ...Class B G-protein-coupled receptors (GPCRs), including glucagon-like peptide 1 receptor (GLP1R) and parathyroid hormone 1 receptor (PTH1R), are important drug targets. Injectable peptide drugs targeting these receptors have been developed, but orally available small-molecule drugs remain under development. Here we report the high-resolution structure of human PTH1R in complex with the stimulatory G protein (G) and a small-molecule agonist, PCO371, which reveals an unexpected binding mode of PCO371 at the cytoplasmic interface of PTH1R with G. The PCO371-binding site is totally different from all binding sites previously reported for small molecules or peptide ligands in GPCRs. The residues that make up the PCO371-binding pocket are conserved in class B GPCRs, and a single alteration in PTH2R and two residue alterations in GLP1R convert these receptors to respond to PCO371. Functional assays reveal that PCO371 is a G-protein-biased agonist that is defective in promoting PTH1R-mediated arrestin signalling. Together, these results uncover a distinct binding site for designing small-molecule agonists for PTH1R and possibly other members of the class B GPCRs and define a receptor conformation that is specific only for G-protein activation but not arrestin signalling. These insights should facilitate the design of distinct types of class B GPCR small-molecule agonist for various therapeutic indications.
履歴
登録2023年6月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月2日-
マップ公開2023年8月2日-
更新2023年10月4日-
現状2023年10月4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_36593.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_36593.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: 0.824 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.013
最小 - 最大-0.056274842 - 0.090764426
平均 (標準偏差)0.00006222027 (±0.0020516822)
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: 210.944 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: #1

ファイルemd_36593_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: #2

ファイルemd_36593_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 : A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled rec...

全体名称: A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled receptors for 2 orally active small molecule agonists
要素
  • 複合体: A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled receptors for 2 orally active small molecule agonists
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha-1
    • 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)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35ナノボディ
    • タンパク質・ペプチド: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
  • リガンド: PCO-371

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超分子 #1: A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled rec...

超分子名称: A conserved and druggable pocket in class B G protein coupled receptors for 2 orally active small molecule agonists
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)
分子量理論値: 160 KDa

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

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha-1
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: 41.879465 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMIE KQLQKDKQVY RATHRLLLLG ADNSGKSTIV KQMRIYHVNG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMIE KQLQKDKQVY RATHRLLLLG ADNSGKSTIV KQMRIYHVNG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTSGIFETK FQVDKVNFHM FDVGAQRDER RKWIQCFNDV TAIIFVVDSS DYNRLQEALN DF KSIWNNR WLRTISVILF LNKQDLLAEK VLAGKSKIED YFPEFARYTT PEDATPEPGE DPRVTRAKYF IRDEFLRIST ASG DGRHYC YPHFTCSVDT ENARRIFNDC RDIIQRMHLR QYELL

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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: 38.330793 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GSLLQSELDQ LRQEAEQLKN QIRDARKACA DATLSQITNN IDPVGRIQMR TRRTLRGHLA KIYAMHWGTD SRLLVSASQD GKLIIWDSY TTNKVHAIPL RSSWVMTCAY APSGNYVACG GLDNICSIYN LKTREGNVRV SRELAGHTGY LSCCRFLDDN Q IVTSSGDT ...文字列:
GSLLQSELDQ LRQEAEQLKN QIRDARKACA DATLSQITNN IDPVGRIQMR TRRTLRGHLA KIYAMHWGTD SRLLVSASQD GKLIIWDSY TTNKVHAIPL RSSWVMTCAY APSGNYVACG GLDNICSIYN LKTREGNVRV SRELAGHTGY LSCCRFLDDN Q IVTSSGDT TCALWDIETG QQTTTFTGHT GDVMSLSLAP DTRLFVSGAC DASAKLWDVR EGMCRQTFTG HESDINAICF FP NGNAFAT GSDDATCRLF DLRADQELMT YSHDNIICGI TSVSFSKSGR LLLAGYDDFN CNVWDALKAD RAGVLAGHDN RVS CLGVTD DGMAVATGSW DSFLKIWNGS SGGGGS

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)/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: 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: 7.861143 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFCAI L

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

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分子 #4: Nanobody 35

分子名称: Nanobody 35 / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 15.343019 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MAQVQLQESG GGLVQPGGSL RLSCAASGFT FSNYKMNWVR QAPGKGLEWV SDISQSGASI SYTGSVKGRF TISRDNAKNT LYLQMNSLK PEDTAVYYCA RCPAPFTRDC FDVTSTTYAY RGQGTQVTVS SHHHHHHEPE A

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分子 #5: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor

分子名称: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
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: 54.78302 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DADDVMTKEE QIFLLHRAQA QCEKRLKEVL QRPASIMESD KGWTSASTSG KPRKDKASGK LYPESEEDKE APTGSRYRGR PCLPEWDHI LCWPLGAPGE VVAVPCPDYI YDFNHKGHAY RRCDRNGSWE LVPGHNRTWA NYSECVKFLT NETREREVFD R LAMIYTVG ...文字列:
DADDVMTKEE QIFLLHRAQA QCEKRLKEVL QRPASIMESD KGWTSASTSG KPRKDKASGK LYPESEEDKE APTGSRYRGR PCLPEWDHI LCWPLGAPGE VVAVPCPDYI YDFNHKGHAY RRCDRNGSWE LVPGHNRTWA NYSECVKFLT NETREREVFD R LAMIYTVG YSVSLASLTV AVLILAYFRR LHCTRNYIHM HLFLSFMLRA VSIFVKDAVL YSGATLDEAE RLTEEELRAI AQ APPPPAT AAAGYAGCRV AVTFFLYFLA TNYYWILVEG LYLHSLIFMA FFSEKKYLWG FTVFGWGLPA VFVAVWVSVR ATL ANTGCW DLSSGNKKWI IQVPILASIV LNFILFINIV RVLATKLRET NAGRCDTRQQ YRKLLKSTLV LMPLFGVHYI VFMA TPYTE VSGTLWQVQM HYEMLFNSFQ GFFVAIIYCF CNGEVQAEIK KSWSRWTLAL DFRRKARSGS SSYSYGPMVS HEF

UniProtKB: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor

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分子 #6: PCO-371

分子名称: PCO-371 / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: KHF
分子量理論値: 635.654 Da
Chemical component information

ChemComp-KHF:
PCO-371 / PCO-371

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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: 7.04
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 18.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 8.0 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 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: OTHER
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.57 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 1099315

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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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