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- EMDB-0247: Leucine-zippered human insulin receptor ectodomain with single bo... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0247
タイトルLeucine-zippered human insulin receptor ectodomain with single bound insulin - "upper" membrane-distal part
マップデータhuman insulin receptor ectodomain with insulin bound - "upper" membrane-distal part
試料
  • 複合体: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform, "deltabeta" mutant) in complex with insulin and two Fv 83-7 modules : "upper" membrane-distal part
    • 複合体: insulin
      • タンパク質・ペプチド: Insulin
      • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • 複合体: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor,General control protein GCN4
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードinsulin / insulin receptor ectodomain / signal transduction / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of female gonad development / FCERI mediated MAPK activation / positive regulation of meiotic cell cycle / protein localization to nuclear periphery / Activation of the AP-1 family of transcription factors / response to amino acid starvation / negative regulation of ribosomal protein gene transcription by RNA polymerase II / positive regulation of cellular response to amino acid starvation / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth ...regulation of female gonad development / FCERI mediated MAPK activation / positive regulation of meiotic cell cycle / protein localization to nuclear periphery / Activation of the AP-1 family of transcription factors / response to amino acid starvation / negative regulation of ribosomal protein gene transcription by RNA polymerase II / positive regulation of cellular response to amino acid starvation / insulin-like growth factor II binding / positive regulation of developmental growth / mediator complex binding / male sex determination / insulin receptor complex / insulin-like growth factor I binding / exocrine pancreas development / Oxidative Stress Induced Senescence / positive regulation of protein-containing complex disassembly / dendritic spine maintenance / cargo receptor activity / insulin binding / negative regulation of NAD(P)H oxidase activity / neuronal cell body membrane / adrenal gland development / PTB domain binding / negative regulation of glycogen catabolic process / positive regulation of nitric oxide mediated signal transduction / negative regulation of fatty acid metabolic process / Signaling by Insulin receptor / negative regulation of feeding behavior / IRS activation / Insulin processing / regulation of protein secretion / positive regulation of peptide hormone secretion / positive regulation of respiratory burst / amyloid-beta clearance / Regulation of gene expression in beta cells / negative regulation of acute inflammatory response / TFIID-class transcription factor complex binding / positive regulation of protein autophosphorylation / amino acid biosynthetic process / regulation of embryonic development / alpha-beta T cell activation / positive regulation of receptor internalization / protein kinase activator activity / insulin receptor substrate binding / positive regulation of dendritic spine maintenance / positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / negative regulation of respiratory burst involved in inflammatory response / epidermis development / positive regulation of transcription initiation by RNA polymerase II / negative regulation of protein secretion / negative regulation of gluconeogenesis / positive regulation of glycogen biosynthetic process / Signal attenuation / fatty acid homeostasis / phosphatidylinositol 3-kinase binding / FOXO-mediated transcription of oxidative stress, metabolic and neuronal genes / cellular response to nutrient levels / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / negative regulation of lipid catabolic process / transport across blood-brain barrier / regulation of protein localization to plasma membrane / positive regulation of lipid biosynthetic process / heart morphogenesis / negative regulation of oxidative stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / activation of protein kinase B activity / COPI-mediated anterograde transport / transport vesicle / nitric oxide-cGMP-mediated signaling / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / Insulin receptor recycling / insulin-like growth factor receptor binding / positive regulation of brown fat cell differentiation / dendrite membrane / NPAS4 regulates expression of target genes / neuron projection maintenance / endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of MAP kinase activity / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / positive regulation of mitotic nuclear division / Insulin receptor signalling cascade / receptor-mediated endocytosis / regulation of transmembrane transporter activity / cellular response to amino acid starvation / positive regulation of glycolytic process / learning / positive regulation of long-term synaptic potentiation / positive regulation of cytokine production / endosome lumen / acute-phase response / positive regulation of D-glucose import / positive regulation of protein secretion / positive regulation of cell differentiation / Regulation of insulin secretion / insulin receptor binding / wound healing / placental growth factor receptor activity / insulin receptor activity / vascular endothelial growth factor receptor activity
類似検索 - 分子機能
Insulin receptor, trans-membrane domain / Insulin receptor trans-membrane segment / : / Basic region leucine zipper / Tyrosine-protein kinase, insulin-like receptor / Basic-leucine zipper (bZIP) domain signature. / Basic-leucine zipper (bZIP) domain profile. / basic region leucin zipper / Basic-leucine zipper domain / Basic-leucine zipper domain superfamily ...Insulin receptor, trans-membrane domain / Insulin receptor trans-membrane segment / : / Basic region leucine zipper / Tyrosine-protein kinase, insulin-like receptor / Basic-leucine zipper (bZIP) domain signature. / Basic-leucine zipper (bZIP) domain profile. / basic region leucin zipper / Basic-leucine zipper domain / Basic-leucine zipper domain superfamily / Tyrosine-protein kinase, receptor class II, conserved site / Receptor tyrosine kinase class II signature. / Insulin / Insulin family / Insulin-like / Insulin/IGF/Relaxin family / Insulin / insulin-like growth factor / relaxin family. / Insulin, conserved site / Insulin family signature. / Insulin-like superfamily / Receptor L-domain / Furin-like cysteine-rich domain / Receptor L-domain superfamily / Furin-like cysteine rich region / Receptor L domain / Furin-like repeat / Furin-like repeats / Growth factor receptor cysteine-rich domain superfamily / Fibronectin type III domain / : / Fibronectin type 3 domain / Fibronectin type-III domain profile. / Fibronectin type III / Fibronectin type III superfamily / Tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Tyrosine kinase, catalytic domain / Tyrosine protein kinases specific active-site signature. / Tyrosine-protein kinase, active site / Serine-threonine/tyrosine-protein kinase, catalytic domain / Protein tyrosine and serine/threonine kinase / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Immunoglobulin-like fold / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Insulin / General control transcription factor GCN4 / Insulin receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Weis F / Menting JG
資金援助 オーストラリア, 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Health and Medical Research Council (Australia)APP1099595 オーストラリア
National Health and Medical Research Council (Australia)APP1128553 オーストラリア
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK013914 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)UC DRTC DK020595 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2018
タイトル: The signalling conformation of the insulin receptor ectodomain.
著者: Felix Weis / John G Menting / Mai B Margetts / Shu Jin Chan / Yibin Xu / Norbert Tennagels / Paulus Wohlfart / Thomas Langer / Christoph W Müller / Matthias K Dreyer / Michael C Lawrence /
要旨: Understanding the structural biology of the insulin receptor and how it signals is of key importance in the development of insulin analogs to treat diabetes. We report here a cryo-electron microscopy ...Understanding the structural biology of the insulin receptor and how it signals is of key importance in the development of insulin analogs to treat diabetes. We report here a cryo-electron microscopy structure of a single insulin bound to a physiologically relevant, high-affinity version of the receptor ectodomain, the latter generated through attachment of C-terminal leucine zipper elements to overcome the conformational flexibility associated with ectodomain truncation. The resolution of the cryo-electron microscopy maps is 3.2 Å in the insulin-binding region and 4.2 Å in the membrane-proximal region. The structure reveals how the membrane proximal domains of the receptor come together to effect signalling and how insulin's negative cooperativity of binding likely arises. Our structure further provides insight into the high affinity of certain super-mitogenic insulins. Together, these findings provide a new platform for insulin analog investigation and design.
履歴
登録2018年9月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年11月21日-
マップ公開2018年11月21日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6hn5
  • 表面レベル: 0.035
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_0247.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_0247.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈human insulin receptor ectodomain with insulin bound - "upper" membrane-distal part
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.)
1.04 Å/pix.
x 288 pix.
= 299.52 Å		1.04 Å/pix.
x 288 pix.
= 299.52 Å		1.04 Å/pix.
x 288 pix.
= 299.52 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: 1.04 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: 0.035 / ムービー #1: 0.035
最小 - 最大-0.13270356 - 0.2162133
平均 (標準偏差)0.00019532986 (±0.0033116017)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 299.52 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.041.041.04
M x/y/z288288288
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z299.520299.520299.520
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ240240240
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS288288288
D min/max/mean-0.1330.2160.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform,...

全体名称: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform, "deltabeta" mutant) in complex with insulin and two Fv 83-7 modules : "upper" membrane-distal part
要素
  • 複合体: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform, "deltabeta" mutant) in complex with insulin and two Fv 83-7 modules : "upper" membrane-distal part
    • 複合体: insulin
      • タンパク質・ペプチド: Insulin
      • タンパク質・ペプチド: Insulin
    • 複合体: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain
      • タンパク質・ペプチド: Insulin receptor,General control protein GCN4
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform,...

超分子名称: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain (IR-A isoform, "deltabeta" mutant) in complex with insulin and two Fv 83-7 modules : "upper" membrane-distal part
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
詳細: Note: Attached to the leucine-zippered insulin receptor ectodomain are two Fv 83-7 modules. One of these is present within this map volume but it is very poorly ordered and thus left ...詳細: Note: Attached to the leucine-zippered insulin receptor ectodomain are two Fv 83-7 modules. One of these is present within this map volume but it is very poorly ordered and thus left completely unmodelled. See the manuscript for further details.

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超分子 #2: insulin

超分子名称: insulin / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain

超分子名称: Leucine zippered human insulin receptor ectodomain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Insulin

分子名称: Insulin / 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: 2.383698 KDa
配列文字列:
GIVEQCCTSI CSLYQLENYC N

UniProtKB: Insulin

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分子 #2: Insulin

分子名称: Insulin / 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: 3.433953 KDa
配列文字列:
FVNQHLCGSH LVEALYLVCG ERGFFYTPKT

UniProtKB: Insulin

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分子 #3: Insulin receptor,General control protein GCN4

分子名称: Insulin receptor,General control protein GCN4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: receptor protein-tyrosine kinase
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c
分子量理論値: 106.728211 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: HLYPGEVCPG MDIRNNLTRL HELENCSVIE GHLQILLMFK TRPEDFRDLS FPKLIMITDY LLLFRVYGLE SLKDLFPNLT VIRGSRLFF NYALVIFEMV HLKELGLYNL MNITRGSVRI EKNNELCYLA TIDWSRILDS VEDNHIVLNK DDNEECGDIC P GTAKGKTN ...文字列:
HLYPGEVCPG MDIRNNLTRL HELENCSVIE GHLQILLMFK TRPEDFRDLS FPKLIMITDY LLLFRVYGLE SLKDLFPNLT VIRGSRLFF NYALVIFEMV HLKELGLYNL MNITRGSVRI EKNNELCYLA TIDWSRILDS VEDNHIVLNK DDNEECGDIC P GTAKGKTN CPATVINGQF VERCWTHSHC QKVCPTICKS HGCTAEGLCC HSECLGNCSQ PDDPTKCVAC RNFYLDGRCV ET CPPPYYH FQDWRCVNFS FCQDLHHKCK NSRRQGCHQY VIHNNKCIPE CPSGYTMNSS NLLCTPCLGP CPKVCHLLEG EKT IDSVTS AQELRGCTVI NGSLIINIRG GNNLAAELEA NLGLIEEISG YLKIRRSYAL VSLSFFRKLR LIRGETLEIG NYSF YALDN QNLRQLWDWS KHNLTTTQGK LFFHYNPKLC LSEIHKMEEV SGTKGRQERN DIALKTNGDK ASCENELLKF SYIRT SFDK ILLRWEPYWP PDFRDLLGFM LFYKEAPYQN VTEFDGQDAC GSNSWTVVDI DPPLRSNDPK SQNHPGWLMR GLKPWT QYA IFVKTLVTFS DERRTYGAKS DIIYVQTDAT NPSVPLDPIS VSNSSSQIIL KWKPPSDPNG NITHYLVFWE RQAEDSE LF ELDYCLKGLK LPSRTWSPPF ESEDSQKHNQ SEYEDSAGEC CSCPKTDSQI LKELEESSFR KTFEDYLHNV VFVPRPSR K RRSLGDVGNA GNNEEHRPFE KVVNKESLVI SGLRHFTGYR IELQACNQDT PEERCSVAAY VSARTMPEAK ADDIVGPVT HEIFENNVVH LMWQEPKEPN GLIVLYEVSY RRYGDEELHL CVSRKHFALE RGCRLRGLSP GNYSVRIRAT SLAGNGSWTE PTYFYVTDY LDVPSNIARM KQLEDKVEEL LSKNYHLENE VARLKKLVGE R

UniProtKB: Insulin receptor, Insulin receptor, General control transcription factor GCN4

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 9 / 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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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0.094 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMHEPES-NaOH
0.02 %sodium azide
グリッドモデル: C-flat-2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 詳細: PELCO easiGlow factory settings
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 283.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-20 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2287 / 平均露光時間: 16.0 sec. / 平均電子線量: 1.85 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）: 2.5 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: 747074
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

4zxb


詳細: symmetrised domains L1, CR and L2 bound to Fv 83-7
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 213867
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)
最終 3次元分類クラス数: 8 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4zxb


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6hn5:
Leucine-zippered human insulin receptor ectodomain with single bound insulin - "upper" membrane-distal part

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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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