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- EMDB-41754: Structure of C-terminal LRRK2 bound to MLi-2 (G2019S mutant) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41754
タイトルStructure of C-terminal LRRK2 bound to MLi-2 (G2019S mutant)
マップデータ
試料
  • 複合体: C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: E11 DARPin
  • リガンド: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: water
キーワードGtPase / kinase / inhibitors / PROTEIN BINDING
機能・相同性
機能・相同性情報


peroxidase inhibitor activity / caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb ...peroxidase inhibitor activity / caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of lysosomal lumen pH / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / amphisome / mitochondrion localization / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / co-receptor binding / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / regulation of dopamine receptor signaling pathway / negative regulation of autophagosome assembly / positive regulation of microglial cell activation / neuron projection arborization / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / JUN kinase kinase kinase activity / olfactory bulb development / regulation of protein kinase A signaling / multivesicular body, internal vesicle / striatum development / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / cellular response to dopamine / presynaptic cytosol / positive regulation of protein autoubiquitination / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of programmed cell death / Wnt signalosome / regulation of canonical Wnt signaling pathway / GTP metabolic process / negative regulation of protein processing / syntaxin-1 binding / regulation of reactive oxygen species metabolic process / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / protein kinase A binding / autolysosome / regulation of locomotion / Golgi-associated vesicle / neuromuscular junction development / regulation of synaptic vesicle exocytosis / PTK6 promotes HIF1A stabilization / clathrin binding / negative regulation of macroautophagy / regulation of mitochondrial fission / intracellular distribution of mitochondria / lysosome organization / positive regulation of nitric-oxide synthase biosynthetic process / locomotory exploration behavior / Golgi organization / endoplasmic reticulum exit site / microvillus / Rho protein signal transduction / MAP kinase kinase kinase activity / positive regulation of protein kinase activity / canonical Wnt signaling pathway / cellular response to manganese ion / positive regulation of autophagy / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / JNK cascade / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / excitatory postsynaptic potential / dendrite cytoplasm / cellular response to starvation / tubulin binding / mitochondrion organization / GTPase activator activity / neuron projection morphogenesis / SNARE binding / negative regulation of protein phosphorylation / negative regulation of protein binding / regulation of autophagy / positive regulation of protein ubiquitination / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / mitochondrial membrane / calcium-mediated signaling / 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 / peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of MAP kinase activity / regulation of protein stability / protein localization / trans-Golgi network
類似検索 - 分子機能
C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR, domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. ...C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR, domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / WD40-repeat-containing domain superfamily / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Sanz-Murillo M / Villagran-Suarez A / Alegrio-Louro J / Leschziner A
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Michael J. Fox FoundationASAP-000519 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2023
タイトル: Inhibition of Parkinson's disease-related LRRK2 by type I and type II kinase inhibitors: Activity and structures.
著者: Marta Sanz Murillo / Amalia Villagran Suarez / Verena Dederer / Deep Chatterjee / Jaime Alegrio Louro / Stefan Knapp / Sebastian Mathea / Andres E Leschziner /
要旨: Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are a common cause of familial Parkinson's disease (PD) and a risk factor for the sporadic form. Increased kinase activity was shown in patients with ...Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are a common cause of familial Parkinson's disease (PD) and a risk factor for the sporadic form. Increased kinase activity was shown in patients with both familial and sporadic PD, making LRRK2 kinase inhibitors a major focus of drug development efforts. Although much progress has been made in understanding the structural biology of LRRK2, there are no available structures of LRRK2 inhibitor complexes. To this end, we solved cryo-electron microscopy structures of LRRK2, wild-type and PD-linked mutants, bound to the LRRK2-specific type I inhibitor MLi-2 and the broad-spectrum type II inhibitor GZD-824. Our structures revealed an active-like LRRK2 kinase in the type I inhibitor complex, and an inactive DYG-out in the type II inhibitor complex. Our structural analysis also showed how inhibitor-induced conformational changes in LRRK2 are affected by its autoinhibitory N-terminal repeats. The structures provide a template for the rational development of LRRK2 kinase inhibitors covering both canonical inhibitor binding modes.
履歴
登録2023年8月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月6日-
マップ公開2023年12月6日-
更新2023年12月13日-
現状2023年12月13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_41754.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_41754.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.935 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.16
最小 - 最大-1.6327896 - 2.510552
平均 (標準偏差)0.00041431672 (±0.028368827)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 374.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_41754_additional_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_41754_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_41754_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 : C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2

全体名称: C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2
要素
  • 複合体: C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: E11 DARPin
  • リガンド: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: water

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超分子 #1: C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2

超分子名称: C-terminal LRRK2 (G2019S mutation) bound to MLi-2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 137 KDa

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分子 #1: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

分子名称: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Several loops are missed in the structure / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: non-specific serine/threonine protein kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 136.204797 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: NRMKLMIVGN TGSGKTTLLQ QLMKTKKSDL GMQSATVGID VKDWPIQIRD KRKRDLVLNV WDFAGREEFY STHPHFMTQR ALYLAVYDL SKGQAEVDAM KPWLFNIKAR ASSSPVILVG THLDVSDEKQ RKACMSKITK ELLNKRGFPA IRDYHFVNAT E ESDALAKL ...文字列:
NRMKLMIVGN TGSGKTTLLQ QLMKTKKSDL GMQSATVGID VKDWPIQIRD KRKRDLVLNV WDFAGREEFY STHPHFMTQR ALYLAVYDL SKGQAEVDAM KPWLFNIKAR ASSSPVILVG THLDVSDEKQ RKACMSKITK ELLNKRGFPA IRDYHFVNAT E ESDALAKL RKTIINESLN FKIRDQLVVG QLIPDCYVEL EKIILSERKN VPIEFPVIDR KRLLQLVREN QLQLDENELP HA VHFLNES GVLLHFQDPA LQLSDLYFVE PKWLCKIMAQ ILTVKVEGCP KHPKGIISRR DVEKFLSKKR KFPKNYMSQY FKL LEKFQI ALPIGEEYLL VPSSLSDHRP VIELPHCENS EIIIRLYEMP YFPMGFWSRL INRLLEISPY MLSGRERALR PNRM YWRQG IYLNWSPEAY CLVGSEVLDN HPESFLKITV PSCRKGCILL GQVVDHIDSL MEEWFPGLLE IDICGEGETL LKKWA LYSF NDGEEHQKIL LDDLMKKAEE GDLLVNPDQP RLTIPISQIA PDLILADLPR NIMLNNDELE FEQAPEFLLG DGSFGS VYR AAYEGEEVAV KIFNKHTSLR LLRQELVVLC HLHHPSLISL LAAGIRPRML VMELASKGSL DRLLQQDKAS LTRTLQH RI ALHVADGLRY LHSAMIIYRD LKPHNVLLFT LYPNAAIIAK IADYSIAQYC CRMGIKTSEG TPGFRAPEVA RGNVIYNQ Q ADVYSFGLLL YDILTTGGRI VEGLKFPNEF DELEIQGKLP DPVKEYGCAP WPMVEKLIKQ CLKENPQERP TSAQVFDIL NSAELVCLTR RILLPKNVIV ECMVATHHNS RNASIWLGCG HTDRGQLSFL DLNTEGYTSE EVADSRILCL ALVHLPVEKE SWIVSGTQS GTLLVINTED GKKRHTLEKM TDSVTCLYCN SFSKQSKQKN FLLVGTADGK LAIFEDKTVK LKGAAPLKIL N IGNVSTPL MCLSESTNST ERNVMWGGCG TKIFSFSNDF TIQKLIETRT SQLFSYAAFS DSNIITVVVD TALYIAKQNS PV VEVWDKK TEKLCGLIDC VHFLREVMVK ENKESKHKMS YSGRVKTLCL QKNTALWIGT GGGHILLLDL STRRLIRVIY NFC NSVRVM MTAQLGSLKN VMLVLGYNRK NTEGTQKQKE IQSCLTVWDI NLPHEVQNLE KHIEVRKELA EKMRRTSVE

UniProtKB: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

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分子 #2: E11 DARPin

分子名称: E11 DARPin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Some areas are missing due to the flexibility of the protein
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: 19.766912 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MRGSHHHHHH HHGSDLGKKL LEAARAGQDD EVRILMANGA DVNATDEAGV TPLHLAADSG HLEIVEVLLK TGADVNAWDH YGFTPLHLA AHVGHLEIVE VLLKAGADVN AQDHAGWTPL HLAALYGHLE IVEVLLKHGA DVNAQDMWGE TPFDLAIDNG N EDIAEVLQ KAAKLNDYKD DDDK

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分子 #3: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}...

分子名称: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: A1N
分子量理論値: 379.456 Da
Chemical component information

ChemComp-A1N:
(2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine / 5-(1-メチルシクロプロパン-1-イルオキシ)-3-[6-(2β,6β-ジメチルモルホリン-4-イル)ピリミジン-4(以下略)

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分子 #4: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: GDP
分子量理論値: 443.201 Da
Chemical component information

ChemComp-GDP:
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP / GDP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 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0.822 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPES
150.0 mMSodium ChlorideNaCl
2.5 mMMagnesium ChlorideMgCl2
5.0 %GlycerolGlyOH
20.0 uMGDP
0.5 mMTCEP
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Blot force = 3 Blot time = 4 seconds Wait time = 20 seconds.

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8788 / 平均露光時間: 11.0 sec. / 平均電子線量: 55.0 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: 50.0 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）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 130000
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

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画像解析

粒子像選択選択した数: 425906
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6vp7

最終 再構成想定した対称性 - 点群: D2 (2回x2回 2面回転対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 382844
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6vp7


Chain - Chain ID: A / Chain - Residue range: 1333-2527 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-8tzc:
Structure of C-terminal LRRK2 bound to MLi-2 (G2019S mutant)

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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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