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- EMDB-13106: SARS-CoV-2 S (Spike) protein in complex with VHH Re5D06 (one RBD down) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13106
タイトルSARS-CoV-2 S (Spike) protein in complex with VHH Re5D06 (one RBD down)
マップデータunsharpened map
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutralizing VHH Re5D06
    • 複合体: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein
    • 複合体: VHH Re5D06
      • タンパク質・ペプチド: VHH Re5D06
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / symbiont-mediated-mediated suppression of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / symbiont-mediated-mediated suppression of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / membrane fusion / Attachment and Entry / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell surface receptor binding / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / receptor ligand activity / endocytosis involved in viral entry into host cell / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.8 Å
データ登録者Guttler T / Aksu M / Dienemann C / Gorlich D
資金援助 ドイツ, 1件
OrganizationGrant number国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2021
タイトル: Neutralization of SARS-CoV-2 by highly potent, hyperthermostable, and mutation-tolerant nanobodies.
著者: Thomas Güttler / Metin Aksu / Antje Dickmanns / Kim M Stegmann / Kathrin Gregor / Renate Rees / Waltraud Taxer / Oleh Rymarenko / Jürgen Schünemann / Christian Dienemann / Philip Gunkel / ...著者: Thomas Güttler / Metin Aksu / Antje Dickmanns / Kim M Stegmann / Kathrin Gregor / Renate Rees / Waltraud Taxer / Oleh Rymarenko / Jürgen Schünemann / Christian Dienemann / Philip Gunkel / Bianka Mussil / Jens Krull / Ulrike Teichmann / Uwe Groß / Volker C Cordes / Matthias Dobbelstein / Dirk Görlich /
要旨: Monoclonal anti-SARS-CoV-2 immunoglobulins represent a treatment option for COVID-19. However, their production in mammalian cells is not scalable to meet the global demand. Single-domain (VHH) ...Monoclonal anti-SARS-CoV-2 immunoglobulins represent a treatment option for COVID-19. However, their production in mammalian cells is not scalable to meet the global demand. Single-domain (VHH) antibodies (also called nanobodies) provide an alternative suitable for microbial production. Using alpaca immune libraries against the receptor-binding domain (RBD) of the SARS-CoV-2 Spike protein, we isolated 45 infection-blocking VHH antibodies. These include nanobodies that can withstand 95°C. The most effective VHH antibody neutralizes SARS-CoV-2 at 17-50 pM concentration (0.2-0.7 µg per liter), binds the open and closed states of the Spike, and shows a tight RBD interaction in the X-ray and cryo-EM structures. The best VHH trimers neutralize even at 40 ng per liter. We constructed nanobody tandems and identified nanobody monomers that tolerate the K417N/T, E484K, N501Y, and L452R immune-escape mutations found in the Alpha, Beta, Gamma, Epsilon, Iota, and Delta/Kappa lineages. We also demonstrate neutralization of the Beta strain at low-picomolar VHH concentrations. We further discovered VHH antibodies that enforce native folding of the RBD in the E. coli cytosol, where its folding normally fails. Such "fold-promoting" nanobodies may allow for simplified production of vaccines and their adaptation to viral escape-mutations.
履歴
登録2021年6月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年8月11日-
マップ公開2021年8月11日-
更新2021年10月13日-
現状2021年10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: 0.015
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.015
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
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_13106.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_13106.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 290.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈unsharpened map
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.)
1.05 Å/pix.
x 424 pix.
= 445.2 Å		1.05 Å/pix.
x 424 pix.
= 445.2 Å		1.05 Å/pix.
x 424 pix.
= 445.2 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: 1.05 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: 0.015 / ムービー #1: 0.015
最小 - 最大-0.0223192 - 0.09727454
平均 (標準偏差)-5.0535513e-05 (±0.0024676453)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ424424424
Spacing424424424
セルA=B=C: 445.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.051.051.05
M x/y/z424424424
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z445.200445.200445.200
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS424424424
D min/max/mean-0.0220.097-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_13106_msk_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: half map 1

ファイルemd_13106_half_map_1.map
注釈half map 1
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: half map 2

ファイルemd_13106_half_map_2.map
注釈half map 2
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 : SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutral...

全体名称: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutralizing VHH Re5D06
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutralizing VHH Re5D06
    • 複合体: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein
      • タンパク質・ペプチド: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein
    • 複合体: VHH Re5D06
      • タンパク質・ペプチド: VHH Re5D06

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超分子 #1: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutral...

超分子名称: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein in complex with neutralizing VHH Re5D06
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all

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超分子 #2: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein

超分子名称: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
細胞中の位置: viral surface
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換株: Expi293F / 組換プラスミド: Addgene #154754
分子量理論値: 600 KDa

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超分子 #3: VHH Re5D06

超分子名称: VHH Re5D06 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
分子量理論値: 14.4 kDa/nm

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分子 #1: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein

分子名称: SARS-CoV-2 HexaPro S (Spike) glycoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Spike ectodomain (1-1208) with six exchanges to proline (F817P, A892P, A899P, A942P, K986P, V986P), a GSAS substitution at the furin cleavage site (residues 682-685), a C-terminal T4 foldon ...詳細: Spike ectodomain (1-1208) with six exchanges to proline (F817P, A892P, A899P, A942P, K986P, V986P), a GSAS substitution at the furin cleavage site (residues 682-685), a C-terminal T4 foldon trimerization domain, followed by a HRV 3C protease site, a His8-tag and a Twin-Strep tag
光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDGV YFASTEKSNI IRGWIFGTTL DSKTQSLLIV NNATNVVIKV CEFQFCNDPF LGVYYHKNNK SWMESEFRVY SSANNCTFEY ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDGV YFASTEKSNI IRGWIFGTTL DSKTQSLLIV NNATNVVIKV CEFQFCNDPF LGVYYHKNNK SWMESEFRVY SSANNCTFEY VSQPFLMDLE GKQGNFKNLR EFVFKNIDGY FKIYSKHTPI NLVRDLPQGF SALEPLVDLP IGINITRFQT LLALHRSYLT PGDSSSGWTA GAAAYYVGYL QPRTFLLKYN ENGTITDAVD CALDPLSETK CTLKSFTVEK GIYQTSNFRV QPTESIVRFP NITNLCPFGE VFNATRFASV YAWNRKRISN CVADYSVLYN SASFSTFKCY GVSPTKLNDL CFTNVYADSF VIRGDEVRQI APGQTGKIAD YNYKLPDDFT GCVIAWNSNN LDSKVGGNYN YLYRLFRKSN LKPFERDIST EIYQAGSTPC NGVEGFNCYF PLQSYGFQPT NGVGYQPYRV VVLSFELLHA PATVCGPKKS TNLVKNKCVN FNFNGLTGTG VLTESNKKFL PFQQFGRDIA DTTDAVRDPQ TLEILDITPC SFGGVSVITP GTNTSNQVAV LYQDVNCTEV PVAIHADQLT PTWRVYSTGS NVFQTRAGCL IGAEHVNNSY ECDIPIGAGI CASYQTQTNS PGSASSVASQ SIIAYTMSLG AENSVAYSNN SIAIPTNFTI SVTTEILPVS MTKTSVDCTM YICGDSTECS NLLLQYGSFC TQLNRALTGI AVEQDKNTQE VFAQVKQIYK TPPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSPIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFGA GPALQIPFPM QMAYRFNGIG VTQNVLYENQ KLIANQFNSA IGKIQDSLSS TPSALGKLQD VVNQNAQALN TLVKQLSSNF GAISSVLNDI LSRLDPPEAE VQIDRLITGR LQSLQTYVTQ QLIRAAEIRA SANLAATKMS ECVLGQSKRV DFCGKGYHLM SFPQSAPHGV VFLHVTYVPA QEKNFTTAPA ICHDGKAHFP REGVFVSNGT HWFVTQRNFY EPQIITTDNT FVSGNCDVVI GIVNNTVYDP LQPELDSFKE ELDKYFKNHT SPDVDLGDIS GINASVVNIQ KEIDRLNEVA KNLNESLIDL QELGKYEQGS GYIPEAPRDG QAYVRKDGEW VLLSTFLGRS LEVLFQGPGH HHHHHHHSAW SHPQFEKGGG SGGGGSGGSA WSHPQFEK

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分子 #2: VHH Re5D06

分子名称: VHH Re5D06 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
組換発現生物種: Komagataella pastoris (菌類)
配列文字列:
EGSQVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF TLDYYAIGWF RQAPGKEREG VSRIRSSDGS TDYADSVKGR FTISRDNAKN TVYLQMNSLK PEDTAVYYCA YGPLTKYGSS WYWPYEYDYW GQGTQVTVSS

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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1.0 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
2.0 mMTris/HCl
150.0 mMsodium chlorideNaCl
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.04 kPa / 詳細: 15 mA
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: sample volume: 3.0 microliters blotting time: 4 s blot force setting: 5.
詳細The Spike protein was mixed with a 9-fold molar excess of VHH Re5D06 and purified by size exclusion chromatography (Superose 6 Increase 3.2/300, Cytiva). The peak eluate fraction (1 mg/ml) was immediately applied to a freshly glow-discharged grid.

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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 K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 15636 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 39.91 e/Å2
詳細: counting mode (non-super-resolution) 4 images per hole (beam-image shift)
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）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
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: 4700000
CTF補正ソフトウェア - 名称: Warp (ver. 1.0.9)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An ab-initio 3D model was generated from particles of good 2D classes using cryoSPARC (version 2.15).
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 191088
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 5 / 平均メンバー数/クラス: 192000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
詳細: Particles from the best class were selected for the final reconstruction.
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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