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- EMDB-40250: CRISPR-Cas type III-D effector complex bound to a self-target RNA... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40250
タイトルCRISPR-Cas type III-D effector complex bound to a self-target RNA in the pre-cleavage state
マップデータType III-D complex bound to a self-target.
試料
  • 複合体: CRISPR-Cas type III-D effector complex
    • タンパク質・ペプチド: Cas7-Cas5-Cas11
    • タンパク質・ペプチド: TIGR03984 family CRISPR-associated protein
    • タンパク質・ペプチド: Cas10
    • タンパク質・ペプチド: Cas7-2x
    • タンパク質・ペプチド: TIGR03986 family CRISPR-associated RAMP protein
    • RNA: CRISPR RNA
  • RNA: Self-target RNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードCRISPR / CRISPR-Cas / type III / complex / RNA / crRNA / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


defense response to virus / RNA binding
類似検索 - 分子機能
CRISPR-associated protein A791736 / CRISPR-associated RAMP BGP1436 / Cas10/Cmr2, second palm domain / : / CRISPR type III-associated protein / RAMP superfamily / Reverse transcriptase/Diguanylate cyclase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
GGDEF domain-containing protein / DUF324 domain-containing protein / DUF324 domain-containing protein / TIGR03984 family CRISPR-associated protein / DUF324 domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Schwartz EA / Taylor DW
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM138348 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: RNA targeting and cleavage by the type III-Dv CRISPR effector complex.
著者: Evan A Schwartz / Jack P K Bravo / Mohd Ahsan / Luis A Macias / Caitlyn L McCafferty / Tyler L Dangerfield / Jada N Walker / Jennifer S Brodbelt / Giulia Palermo / Peter C Fineran / Robert D ...著者: Evan A Schwartz / Jack P K Bravo / Mohd Ahsan / Luis A Macias / Caitlyn L McCafferty / Tyler L Dangerfield / Jada N Walker / Jennifer S Brodbelt / Giulia Palermo / Peter C Fineran / Robert D Fagerlund / David W Taylor /
要旨: CRISPR-Cas are adaptive immune systems in bacteria and archaea that utilize CRISPR RNA-guided surveillance complexes to target complementary RNA or DNA for destruction. Target RNA cleavage at regular ...CRISPR-Cas are adaptive immune systems in bacteria and archaea that utilize CRISPR RNA-guided surveillance complexes to target complementary RNA or DNA for destruction. Target RNA cleavage at regular intervals is characteristic of type III effector complexes. Here, we determine the structures of the Synechocystis type III-Dv complex, an apparent evolutionary intermediate from multi-protein to single-protein type III effectors, in pre- and post-cleavage states. The structures show how multi-subunit fusion proteins in the effector are tethered together in an unusual arrangement to assemble into an active and programmable RNA endonuclease and how the effector utilizes a distinct mechanism for target RNA seeding from other type III effectors. Using structural, biochemical, and quantum/classical molecular dynamics simulation, we study the structure and dynamics of the three catalytic sites, where a 2'-OH of the ribose on the target RNA acts as a nucleophile for in line self-cleavage of the upstream scissile phosphate. Strikingly, the arrangement at the catalytic residues of most type III complexes resembles the active site of ribozymes, including the hammerhead, pistol, and Varkud satellite ribozymes. Our work provides detailed molecular insight into the mechanisms of RNA targeting and cleavage by an important intermediate in the evolution of type III effector complexes.
履歴
登録2023年3月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月24日-
マップ公開2024年4月24日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1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_40250.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_40250.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Type III-D complex bound to a self-target.
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 440 pix.
= 366.608 Å		0.83 Å/pix.
x 440 pix.
= 366.608 Å		0.83 Å/pix.
x 440 pix.
= 366.608 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: 0.8332 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: 0.715
最小 - 最大-1.774931 - 3.6701877
平均 (標準偏差)0.00017412302 (±0.075215966)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 366.608 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: half map A

ファイルemd_40250_half_map_1.map
注釈half map A
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)

-
ハーフマップ: half map B

ファイルemd_40250_half_map_2.map
注釈half map B
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

+
全体 : CRISPR-Cas type III-D effector complex

全体名称: CRISPR-Cas type III-D effector complex
要素
  • 複合体: CRISPR-Cas type III-D effector complex
    • タンパク質・ペプチド: Cas7-Cas5-Cas11
    • タンパク質・ペプチド: TIGR03984 family CRISPR-associated protein
    • タンパク質・ペプチド: Cas10
    • タンパク質・ペプチド: Cas7-2x
    • タンパク質・ペプチド: TIGR03986 family CRISPR-associated RAMP protein
    • RNA: CRISPR RNA
  • RNA: Self-target RNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

+
超分子 #1: CRISPR-Cas type III-D effector complex

超分子名称: CRISPR-Cas type III-D effector complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 332 KDa

+
分子 #1: Cas7-Cas5-Cas11

分子名称: Cas7-Cas5-Cas11 / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 87.558938 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MRGIEITITM QSDWHVGTGM GRGELDSVVQ RDGDNLPYIP GKTLTGILRD SCEQVALGLD NGQTRGLWHG WINFIFGDQP ALAQGAIEP EPRPALIAIG SAHLDPKLKA AFQGKKQLQE AIAFMKPGVA IDAITGTAKK DFLRFEEVVR LGAKLTAEVE L NLPDNLSE ...文字列:
MRGIEITITM QSDWHVGTGM GRGELDSVVQ RDGDNLPYIP GKTLTGILRD SCEQVALGLD NGQTRGLWHG WINFIFGDQP ALAQGAIEP EPRPALIAIG SAHLDPKLKA AFQGKKQLQE AIAFMKPGVA IDAITGTAKK DFLRFEEVVR LGAKLTAEVE L NLPDNLSE TNKKVIAGIL ASGAKLTERL GGKRRRGNGR CELKFSGYSD QQIQWLKDNY QSVDQPPKYQ QNKLQSAGDN PE QQPPWHI IPLTIKTLSP VVLPARTVGN VVECLDYIPG RYLLGYIHKT LGEYFDVSQA IAAGDLIITN ATIKIDGKAG RAT PFCLFG EKLDGGLGKG KGVYNRFQES EPDGIQLKGE RGGYVGQFEQ EQRNLPNTGK INSELFTHNT IQDDVQRPTS DVGG VYSYE AIIAGQTFVA ELRLPDSLVK QITSKNKNWQ AQLKATIRIG QSKKDQYGKI EVTSGNSADL PKPTGNNKTL SIWFL SDIL LRGDRLNFNA TPDDLKKYLE NALDIKLKER SDNDLICIAL RSQRTESWQV RWGLPRPSLV GWQAGSCLIY DIESGT VNA EKLQELMITG IGDRCTEGYG QIGFNDPLLS ASLGKLTAKP KASNNQSQNS QSNPLPTNHP TQDYARLIEK AAWREAI QN KALALASSRA KREEILGIKI MGKDSQPTMT QLGGFRSVLK RLHSRNNRDI VTGYLTALEQ VSNRKEKWSN TSQGLTKI R NLVTQENLIW NHLDIDFSPL TITQNGVNQL KSELWAEAVR TLVDAIIRGH KRDLEKAQEN ESNQQSQGAA

UniProtKB: DUF324 domain-containing protein

+
分子 #2: TIGR03984 family CRISPR-associated protein

分子名称: TIGR03984 family CRISPR-associated protein / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 21.899844 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MPAGGRLMKN LYHYHQYEIT LESAVDSCKN HLQAAIGLLY SPQKCELVKL DNSGKLVDSY NRLKFNNLGV FEARFFNLNC ELRWVNESN GNGTAVLLSE SDITLTGFEK GLQEFITAID QQYLLWGEPA KHPPNADGWQ RLAEARIGKL DIPLDNPLKP K DRVFLTSE ...文字列:
MPAGGRLMKN LYHYHQYEIT LESAVDSCKN HLQAAIGLLY SPQKCELVKL DNSGKLVDSY NRLKFNNLGV FEARFFNLNC ELRWVNESN GNGTAVLLSE SDITLTGFEK GLQEFITAID QQYLLWGEPA KHPPNADGWQ RLAEARIGKL DIPLDNPLKP K DRVFLTSE EYIAEVDDFG NCAVIDERLI KLEVK

UniProtKB: TIGR03984 family CRISPR-associated protein

+
分子 #3: Cas10

分子名称: Cas10 / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 64.335309 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAHHHHHHVG TENLYFQGFL VLIETSGNQH FIFSTNKLRE NIGASELTYL ATTEILFQGV DRVFQTNYYD QWSDTNSLNF LADSKLNPA IDDPKNNADI EILLATSGKA IALVKEEGKA KQLIKEVTKQ ALINAPGLEI GGIYVNCNWQ DKLGVAKAVK E AHKQFEVN ...文字列:
MAHHHHHHVG TENLYFQGFL VLIETSGNQH FIFSTNKLRE NIGASELTYL ATTEILFQGV DRVFQTNYYD QWSDTNSLNF LADSKLNPA IDDPKNNADI EILLATSGKA IALVKEEGKA KQLIKEVTKQ ALINAPGLEI GGIYVNCNWQ DKLGVAKAVK E AHKQFEVN RAKRAGANGR FLRLPIAAGC SVSELPASDF DYNADGDKIP VSTVSKVKRE TAKSAKKRLR SVDGRLVNDL AQ LEKSFDE LDWLAVVHAD GNGLGQILLS LEKYIGEQTN RNYIDKYRRL SLALDNCTIN AFKMAIAVFK EDSKKIDLPI VPL ILGGDD LTVICRGDYA LEFTREFLEA FEGQTETHDD IKVIAQKAFG VDRLSACAGI SIIKPHFPFS VAYTLAERLI KSAK EVKQK VTVTNSSPIT PFPCSAIDFH ILYDSSGIDF DRIREKLRPE DNTELYNRPY VVTAAENLSQ AQGYEWSQAH SLQTL ADRV SYLRSEDGEG KSALPSSQSH ALRTALYLEK NEADAQYSLI SQRYKILKNF AEDGENKSLF HLENGKYVTR FLDALD AKD FFANANHKNQ GE

UniProtKB: GGDEF domain-containing protein

+
分子 #4: Cas7-2x

分子名称: Cas7-2x / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 56.820832 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MARKVTTRWK ITGTLIAETP LHIGGVGGDA DTDLALAVNG AGEYYVPGTS LAGALRGWMT QLLNNDESQI KDLWGDHLDA KRGASFVIV DDAVIHIPNN ADVEIREGVG IDRHFGTAAN GFKYSRAVIP KGSKFKLPLT FDSQDDGLPN ALIQLLCALE A GDIRLGAA ...文字列:
MARKVTTRWK ITGTLIAETP LHIGGVGGDA DTDLALAVNG AGEYYVPGTS LAGALRGWMT QLLNNDESQI KDLWGDHLDA KRGASFVIV DDAVIHIPNN ADVEIREGVG IDRHFGTAAN GFKYSRAVIP KGSKFKLPLT FDSQDDGLPN ALIQLLCALE A GDIRLGAA KTRGLGRIKL DDLKLKSFAL DKPEGIFSAL LDQGKKLDWN QLKANVTYQS PPYLGISITW NPKDPVMVKA EG DGLAIDI LPLVSQVGSD VRFVIPGSSI KGILRTQAER IIRTICQSNG SEKNFLEQLR INLVNELFGS ASLSQKQNGK DID LGKIGA LAVNDCFSSL SMTPDQWKAV ENATEMTGNL QPALKQATGY PNNISQAYKV LQPAMHVAVD RWTGGAAEGM LYSV LEPIG VTWEPIQVHL DIARLKNYYH GKEEKLKPAI ALLLLVLRDL ANKKIPVGYG TNRGMGTITV SQITLNGKAL PTELE PLNK TMTCPNLTDL DEAFRQDLST AWKEWIADPI DLCQQEAA

UniProtKB: DUF324 domain-containing protein

+
分子 #5: TIGR03986 family CRISPR-associated RAMP protein

分子名称: TIGR03986 family CRISPR-associated RAMP protein / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 90.334984 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MTVGTLGVVG SAKNLKLQLS FINTRQQYVQ ITLFERNSFK VAEEEFSTEL VEIIKTALPT LKNKKVEFEE DGDQIKQIRE KGQAWVGAA EQIAPYVLPS GNITETPRNV NASNFHNPYN FVPALPRDGI TGDLGDCAPA GHSYYHGDKY SGRIAVKLTT V TPLLIPDA ...文字列:
MTVGTLGVVG SAKNLKLQLS FINTRQQYVQ ITLFERNSFK VAEEEFSTEL VEIIKTALPT LKNKKVEFEE DGDQIKQIRE KGQAWVGAA EQIAPYVLPS GNITETPRNV NASNFHNPYN FVPALPRDGI TGDLGDCAPA GHSYYHGDKY SGRIAVKLTT V TPLLIPDA SKEEINNNHK TYPVRIGKDG KPYLPPTSIK GMLRSAYEAV TNSRLAVFED HDSRLAYRMP ATMGLQMVPA RI EGDNIVL YPGTSRIGNN GRPANNDPMY AAWLPYYQNR IAYDGSRDYQ MAEHGDHVRF WAERYTRGNF CYWRVRQIAR HNQ NLGNRP ERGRNYGQHH STGVIEQFEG FVYKTNKNIG NKHDERVFII DRESIEIPLS RDLRRKWREL ITSYQEIHKK EVDR GDTGP SAVNGAVWSR QIIADESERN LSDGTLCYAH VKKEDGQYKI LNLYPVMITR GLYEIAPVDL LDETLKPATD KKQLS PADR VFGWVNQRGN GCYKGQLRIH SVTCQHDDAI DDFGNQNFSV PLAILGQPKP EQARFYCADD RKGIPLEDGY DRDDGY SDS EQGLRGRKVY PHHKGLPNGY WSNPTEDRSQ QAIQGHYQEY RRPKKDGLEQ RDDQNRSVKG WVKPLTEFTF EIDVTNL SE VELGALLWLL TLPDLHFHRL GGGKPLGFGS VRLDIDPDKT DLRNGAGWRD YYGSLLETSQ PDFTTLISQW INAFQTAV K EEYGSSSFDQ VTFIKASGQS LQGFHDNASI HYPRSTPEPK PDGEAFKWFV ANEKGRRLAL PALEKSQSFP IKPS

UniProtKB: DUF324 domain-containing protein

+
分子 #6: CRISPR RNA

分子名称: CRISPR RNA / タイプ: rna / ID: 6 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 11.927167 KDa
配列文字列:
ACUGAAACUG UAGUAGAACC AAUCGGGGUC GUCAAUA

+
分子 #7: Self-target RNA

分子名称: Self-target RNA / タイプ: rna / ID: 7 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 19.170346 KDa
配列文字列:
CAUGACGGAU CGCGGGAGUU AUUGACGACC CCGAUUGGUU CUACUACAGU UUCAGUCCCC

+
分子 #8: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 5 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

+
分子 #9: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 19 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
10.0 mMHEPES-NaOH
100.0 mMPotassium ChlorideKCl
5.0 %Glycerol
1.0 mMDTT
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Particles were monodisperse and homogeneous.

-
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: 80.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 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 / 倍率（公称値）: 105000
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

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / 使用した粒子像数: 181656
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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