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万見
- EMDB-40753: The 2alpha3beta stoichiometry of full-length human alpha4beta2 ni... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40753
タイトルThe 2alpha3beta stoichiometry of full-length human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with acetylcholine
マップデータ
試料
  • 複合体: A complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiometry of the full-length human alpha4beta2 nicotinic receptor bound to acetylcholine
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
    • タンパク質・ペプチド: IgG1 Kappa Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: IgG1 Heavy Chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ACETYLCHOLINE
  • リガンド: N-OCTANE
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water
キーワードcys-loop ligand-gated pentameric ion channels / cation-selective channel / acetylcholine / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / synaptic transmission involved in micturition / quaternary ammonium group binding / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis ...vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / synaptic transmission involved in micturition / quaternary ammonium group binding / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / response to acetylcholine / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / cholinergic synapse / regulation of dopamine metabolic process / acetylcholine-gated channel complex / positive regulation of dopamine secretion / negative regulation of action potential / behavioral response to nicotine / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / inhibitory postsynaptic potential / acetylcholine binding / nervous system process / synaptic transmission, cholinergic / acetylcholine receptor signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / regulation of dendrite morphogenesis / regulation of synapse assembly / heterocyclic compound binding / regulation of dopamine secretion / social behavior / associative learning / B cell activation / membrane depolarization / smooth muscle contraction / ligand-gated monoatomic ion channel activity / plasma membrane raft / action potential / monoatomic ion transport / sensory perception of pain / positive regulation of B cell proliferation / visual perception / regulation of membrane potential / learning / locomotory behavior / response to nicotine / sensory perception of sound / response to cocaine / visual learning / memory / cognition / calcium ion transport / presynaptic membrane / chemical synaptic transmission / response to ethanol / postsynaptic membrane / response to oxidative stress / response to hypoxia / neuron projection / external side of plasma membrane / DNA repair / neuronal cell body / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
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: 2.4 Å
データ登録者Kang G / Hibbs RE
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA047848 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA042072 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS120496 米国
引用ジャーナル: Br J Pharmacol / 年: 2024
タイトル: Structural bases for stoichiometry-selective calcium potentiation of a neuronal nicotinic receptor.
著者: Simone Mazzaferro / Guipeun Kang / Kathiresan Natarajan / Ryan E Hibbs / Steven M Sine /
要旨: BACKGROUND AND PURPOSE: α4β2 nicotinic acetylcholine (nACh) receptors assemble in two stoichiometric forms, one of which is potentiated by calcium. The sites of calcium binding that underpin potentiation are not known.
EXPERIMENTAL APPROACH: To identify calcium binding sites, we applied cryo-electron microscopy (cryo-EM) and molecular dynamics (MD) simulations to each stoichiometric form of the α4β2 nACh receptor ...EXPERIMENTAL APPROACH: To identify calcium binding sites, we applied cryo-electron microscopy (cryo-EM) and molecular dynamics (MD) simulations to each stoichiometric form of the α4β2 nACh receptor in the presence of calcium ions. To test whether the identified calcium sites are linked to potentiation, we generated mutants of anionic residues at the sites, expressed wild type and mutant receptors in clonal mammalian fibroblasts, and recorded ACh-elicited single-channel currents with or without calcium.
KEY RESULTS: Both cryo-EM and MD simulations show calcium bound to a site between the extracellular and transmembrane domains of each α4 subunit (ECD-TMD site). Substituting alanine for anionic ...KEY RESULTS: Both cryo-EM and MD simulations show calcium bound to a site between the extracellular and transmembrane domains of each α4 subunit (ECD-TMD site). Substituting alanine for anionic residues at the ECD-TMD site abolishes stoichiometry-selective calcium potentiation, as monitored by single-channel patch clamp electrophysiology. Additionally, MD simulation reveals calcium association at subunit interfaces within the extracellular domain. Substituting alanine for anionic residues at the ECD sites reduces or abolishes stoichiometry-selective calcium potentiation.
CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: Stoichiometry-selective calcium potentiation of the α4β2 nACh receptor is achieved by calcium association with topographically distinct sites framed by anionic ...CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: Stoichiometry-selective calcium potentiation of the α4β2 nACh receptor is achieved by calcium association with topographically distinct sites framed by anionic residues within the α4 subunit and between the α4 and β2 subunits. Stoichiometry-selective calcium potentiation could result from the greater number of calcium sites in the stoichiometric form with three rather than two α4 subunits. The results are relevant to modulation of signalling via α4β2 nACh receptors in physiological and pathophysiological conditions.
履歴
登録2023年5月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月7日-
マップ公開2024年2月7日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16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_40753.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_40753.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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.)
1.08 Å/pix.
x 300 pix.
= 323.7 Å		1.08 Å/pix.
x 300 pix.
= 323.7 Å		1.08 Å/pix.
x 300 pix.
= 323.7 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: 1.079 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: 0.03
最小 - 最大-0.11775969 - 0.23435542
平均 (標準偏差)0.00043243935 (±0.0052806875)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 323.7 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_40753_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_40753_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 complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiomet...

全体名称: A complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiometry of the full-length human alpha4beta2 nicotinic receptor bound to acetylcholine
要素
  • 複合体: A complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiometry of the full-length human alpha4beta2 nicotinic receptor bound to acetylcholine
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
    • タンパク質・ペプチド: IgG1 Kappa Light Chain
    • タンパク質・ペプチド: IgG1 Heavy Chain
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ACETYLCHOLINE
  • リガンド: N-OCTANE
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: A complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiomet...

超分子名称: A complex of three Fab fragments with the 2alpha3beta stoichiometry of the full-length human alpha4beta2 nicotinic receptor bound to acetylcholine
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4

分子名称: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 67.411773 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: SSHVETRAHA EERLLKKLFS GYNKWSRPVA NISDVVLVRF GLSIAQLIDV DEKNQMMTTN VWVKQEWHDY KLRWDPADYE NVTSIRIPS ELIWRPDIVL YNNADGDFAV THLTKAHLFH DGRVQWTPPA IYKSSCSIDV TFFPFDQQNC TMKFGSWTYD K AKIDLVNM ...文字列:
SSHVETRAHA EERLLKKLFS GYNKWSRPVA NISDVVLVRF GLSIAQLIDV DEKNQMMTTN VWVKQEWHDY KLRWDPADYE NVTSIRIPS ELIWRPDIVL YNNADGDFAV THLTKAHLFH DGRVQWTPPA IYKSSCSIDV TFFPFDQQNC TMKFGSWTYD K AKIDLVNM HSRVDQLDFW ESGEWVIVDA VGTYNTRKYE CCAEIYPDIT YAFVIRRLPL FYTINLIIPC LLISCLTVLV FY LPSECGE KITLCISVLL SLTVFLLLIT EIIPSTSLVI PLIGEYLLFT MIFVTLSIVI TVFVLNVHHR SPRTHTMPTW VRR VFLDIV PRLLLMKRPS VVKDNCRRLI ESMHKMASAP RFWPEPEGEP PATSGTQSLH PPSPSFCVPL DVPAEPGPSC KSPS DQLPP QQPLEAEKAS PHPSPGPCRP PHGTQAPGLA KARSLSVQHM SSPGEAVEGG VRCRSRSIQY CVPRDDAAPE ADGQA AGAL ASRNTHSAEL PPPDQPSPCK CTCKKEPSSV SPSATVKTRS TKAPPPHLPL SPALTRAVEG VQYIADHLKA EDTDFS VKE DWKYVAMVID RIFLWMFIIV CLLGTVGLFL PPWLAGMI

UniProtKB: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4

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分子 #2: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2

分子名称: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 55.649953 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: TDTEERLVEH LLDPSRYNKL IRPATNGSEL VTVQLMVSLA QLISVHEREQ IMTTNVWLTQ EWEDYRLTWK PEEFDNMKKV RLPSKHIWL PDVVLYNNAD GMYEVSFYSN AVVSYDGSIF WLPPAIYKSA CKIEVKHFPF DQQNCTMKFR SWTYDRTEID L VLKSEVAS ...文字列:
TDTEERLVEH LLDPSRYNKL IRPATNGSEL VTVQLMVSLA QLISVHEREQ IMTTNVWLTQ EWEDYRLTWK PEEFDNMKKV RLPSKHIWL PDVVLYNNAD GMYEVSFYSN AVVSYDGSIF WLPPAIYKSA CKIEVKHFPF DQQNCTMKFR SWTYDRTEID L VLKSEVAS LDDFTPSGEW DIVALPGRRN ENPDDSTYVD ITYDFIIRRK PLFYTINLII PCVLITSLAI LVFYLPSDCG EK MTLCISV LLALTVFLLL ISKIVPPTSL DVPLVGKYLM FTMVLVTFSI VTSVCVLNVH HRSPTTHTMA PWVKVVFLEK LPA LLFMQQ PRHHCARQRL RLRRRQRERE GAGALFFREA PGADSCTCFV NRASVQGLAG AFGAEPAPVA GPGRSGEPCG CGLR EAVDG VRFIADHMRS EDDDQSVSED WKYVAMVIDR LFLWIFVFVC VFGTIGMFLQ PLFQNYTTTT FLHSDHSAPS SKSAW SHPQ FEK

UniProtKB: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2

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分子 #3: IgG1 Kappa Light Chain

分子名称: IgG1 Kappa Light Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 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: 26.378596 KDa
配列文字列: MKLPVRLLVL MFWIPASSSD VLMTQTPLSL PVSLGDQASI SCRSSQSIVH SNGNTYLEWY LQKPGQSPKL LIYKVSNRFS GVPDRFSGS GSGTDFTLKI SRVEAEDLGV YYCFQGSHVP WTFGGGTKLE IKRADAAPTV SIFPPSSEQL TSGGASVVCF L NNFYPKDI ...文字列:
MKLPVRLLVL MFWIPASSSD VLMTQTPLSL PVSLGDQASI SCRSSQSIVH SNGNTYLEWY LQKPGQSPKL LIYKVSNRFS GVPDRFSGS GSGTDFTLKI SRVEAEDLGV YYCFQGSHVP WTFGGGTKLE IKRADAAPTV SIFPPSSEQL TSGGASVVCF L NNFYPKDI NVKWKIDGSE RQNGVLNSWT DQDSKDSTYS MSSTLTLTKD EYERHNSYTC EATHKTSTSP IVKSFNRNEC

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分子 #4: IgG1 Heavy Chain

分子名称: IgG1 Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 3 / 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: 51.195668 KDa
配列文字列: MEWTWVFLFL LSVTAGVHSQ VQLQQSGAEV MKPGASVKIS CKGTGYTFSS YWIEWVKQRP GHGLERIGEI LPGSGSTNYN EKFRGKATF TADKSSKTAY MQLSSLTSED SAVYYCARYL PYYYAMDYWG QGTSVTVSSA KTTPPSVYPL APGSAAQTNS M VTLGCLVK ...文字列:
MEWTWVFLFL LSVTAGVHSQ VQLQQSGAEV MKPGASVKIS CKGTGYTFSS YWIEWVKQRP GHGLERIGEI LPGSGSTNYN EKFRGKATF TADKSSKTAY MQLSSLTSED SAVYYCARYL PYYYAMDYWG QGTSVTVSSA KTTPPSVYPL APGSAAQTNS M VTLGCLVK GYFPEPVTVT WNSGSLSSGV HTFPAVLQSD LYTLSSSVTV PSSTWPSETV TCNVAHPASS TKVDKKIVPR DC GCKPCIC TVPEVSSVFI FPPKPKDVLT ITLTPKVTCV VVDISKDDPE VQFSWFVDDV EVHTAQTQPR EEQFNSTFRS VSE LPIMHQ DWLNGKEFKC RVNSAAFPAP IEKTISKTKG RPKAPQVYTI PPPKEQMAKD KVSLTCMITD FFPEDITVEW QWNG QPAEN YKNTQPIMDT DGSYFVYSKL NVQKSNWEAG NTFTCSVLHE GLHNHHTEKS LSHSPGK

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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: 2 / 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: ACETYLCHOLINE

分子名称: ACETYLCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: ACH
分子量理論値: 146.207 Da
Chemical component information

ChemComp-ACH:
ACETYLCHOLINE / アセチルコリン / 神経伝達物質*YM

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分子 #8: N-OCTANE

分子名称: N-OCTANE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: OCT
分子量理論値: 114.229 Da
Chemical component information

ChemComp-OCT:
N-OCTANE / オクタン

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分子 #9: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #10: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 7 / 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

緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 50.0 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6cnj

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: PHENIX (ver. 1.20.1_4487) / 使用した粒子像数: 372621
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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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