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万見
- EMDB-14709: Cryo-EM structure of human NKCC1 (TM domain) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14709
タイトルCryo-EM structure of human NKCC1 (TM domain)
マップデータSharpened map of human NKCC1 transmembrane domains
試料
  • 複合体: Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
    • 複合体: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
      • タンパク質・ペプチド: Solute carrier family 12 member 2
    • 複合体: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water
キーワードSLC12 family / NKCC1 in complex with Na+ / K+ and 2Cl- / LeuT-fold / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of cell volume / positive regulation of aspartate secretion / transepithelial ammonium transport / regulation of matrix metallopeptidase secretion / cell body membrane / metal ion transmembrane transporter activity / inorganic anion import across plasma membrane / inorganic cation import across plasma membrane / chloride:monoatomic cation symporter activity / sodium:potassium:chloride symporter activity ...positive regulation of cell volume / positive regulation of aspartate secretion / transepithelial ammonium transport / regulation of matrix metallopeptidase secretion / cell body membrane / metal ion transmembrane transporter activity / inorganic anion import across plasma membrane / inorganic cation import across plasma membrane / chloride:monoatomic cation symporter activity / sodium:potassium:chloride symporter activity / transepithelial chloride transport / Cation-coupled Chloride cotransporters / potassium ion transmembrane transporter activity / intracellular chloride ion homeostasis / negative regulation of vascular wound healing / ammonium transmembrane transport / sodium ion homeostasis / ammonium channel activity / chloride ion homeostasis / cell projection membrane / cellular response to potassium ion / T cell chemotaxis / cellular response to chemokine / potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis / hyperosmotic response / sodium ion import across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / cell volume homeostasis / regulation of spontaneous synaptic transmission / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / maintenance of blood-brain barrier / potassium ion import across plasma membrane / lateral plasma membrane / transport across blood-brain barrier / monoatomic ion transport / sodium ion transmembrane transport / cytoplasmic vesicle membrane / chloride transmembrane transport / basal plasma membrane / cell periphery / cell projection / Hsp90 protein binding / extracellular vesicle / protein-folding chaperone binding / cell body / basolateral plasma membrane / neuron projection / apical plasma membrane / neuronal cell body / protein kinase binding / extracellular exosome / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Solute carrier family 12 member 1/2 / Solute carrier family 12 member 2 / Amino acid permease, N-terminal / Amino acid permease N-terminal / SLC12A transporter, C-terminal / Solute carrier family 12 / Amino acid permease/ SLC12A domain / SLC12A transporter family / Amino acid permease
類似検索 - ドメイン・相同性
Solute carrier family 12 member 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.55 Å
データ登録者Nissen P / Fenton R / Neumann C / Lindtoft Rosenbaek L / Kock Flygaard R / Habeck M / Lykkegaard Karlsen J / Wang Y / Lindorff-Larsen K / Gad H ...Nissen P / Fenton R / Neumann C / Lindtoft Rosenbaek L / Kock Flygaard R / Habeck M / Lykkegaard Karlsen J / Wang Y / Lindorff-Larsen K / Gad H / Hartmann R / Lyons J
資金援助 デンマーク, フランス, 6件
OrganizationGrant number国
Lundbeckfonden2015-3225 デンマーク
LundbeckfondenR310-2018-3713 デンマーク
Leducq Foundation17CVD05 フランス
Novo Nordisk FoundationNNF21OC0067647 デンマーク
Novo Nordisk FoundationNNF17OC0029724 デンマーク
Novo Nordisk FoundationNNF19OC0058439 デンマーク
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structure of the human NKCC1 transporter reveals mechanisms of ion coupling and specificity.
著者: Caroline Neumann / Lena Lindtoft Rosenbaek / Rasmus Kock Flygaard / Michael Habeck / Jesper Lykkegaard Karlsen / Yong Wang / Kresten Lindorff-Larsen / Hans Henrik Gad / Rune Hartmann / Joseph ...著者: Caroline Neumann / Lena Lindtoft Rosenbaek / Rasmus Kock Flygaard / Michael Habeck / Jesper Lykkegaard Karlsen / Yong Wang / Kresten Lindorff-Larsen / Hans Henrik Gad / Rune Hartmann / Joseph Anthony Lyons / Robert A Fenton / Poul Nissen /
要旨: The sodium-potassium-chloride transporter NKCC1 of the SLC12 family performs Na -dependent Cl - and K -ion uptake across plasma membranes. NKCC1 is important for regulating cell volume, hearing, ...The sodium-potassium-chloride transporter NKCC1 of the SLC12 family performs Na -dependent Cl - and K -ion uptake across plasma membranes. NKCC1 is important for regulating cell volume, hearing, blood pressure, and regulation of hyperpolarizing GABAergic and glycinergic signaling in the central nervous system. Here, we present a 2.6 Å resolution cryo-electron microscopy structure of human NKCC1 in the substrate-loaded (Na , K , and 2 Cl ) and occluded, inward-facing state that has also been observed for the SLC6-type transporters MhsT and LeuT. Cl binding at the Cl1 site together with the nearby K ion provides a crucial bridge between the LeuT-fold scaffold and bundle domains. Cl -ion binding at the Cl2 site seems to undertake a structural role similar to conserved glutamate of SLC6 transporters and may allow for Cl -sensitive regulation of transport. Supported by functional studies in mammalian cells and computational simulations, we describe a putative Na release pathway along transmembrane helix 5 coupled to the Cl2 site. The results provide insight into the structure-function relationship of NKCC1 with broader implications for other SLC12 family members.
履歴
登録2022年4月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年10月5日-
マップ公開2022年10月5日-
更新2024年11月20日-
現状2024年11月20日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_14709.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_14709.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map of human NKCC1 transmembrane domains
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.)
1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 243.36 Å		1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 243.36 Å		1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 243.36 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: 1.014 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: 0.04
最小 - 最大-0.10764599 - 0.20131774
平均 (標準偏差)0.00015023017 (±0.0075521483)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 243.36002 Å
α=β=γ: 90.0 °

-
添付データ

-
マスク #1

ファイルemd_14709_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)

-
追加マップ: Full map, refined with a mask around transmembrane...

ファイルemd_14709_additional_1.map
注釈Full map, refined with a mask around transmembrane domains, unsharpened
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: Unfiltered, unsharpened halfmap1

ファイルemd_14709_half_map_1.map
注釈Unfiltered, unsharpened halfmap1
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: Unfiltered, unsharpened halfmap2

ファイルemd_14709_half_map_2.map
注釈Unfiltered, unsharpened halfmap2
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 : Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-

全体名称: Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
要素
  • 複合体: Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
    • 複合体: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
      • タンパク質・ペプチド: Solute carrier family 12 member 2
    • 複合体: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: CHLORIDE ION
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water

+
超分子 #1: Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-

超分子名称: Dimeric NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl- / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 263.366 KDa

+
超分子 #2: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-

超分子名称: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl- / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 131.683 KDa

+
超分子 #3: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl-

超分子名称: NKCC1 in complex with Na+, K+ and 2Cl- / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 131.683 KDa

+
分子 #1: Solute carrier family 12 member 2

分子名称: Solute carrier family 12 member 2 / 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: 131.819625 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GPAAAEPRPT APSSGAPGLA GVGETPSAAA LAAARVELPG TAVPSVPEDA APASRDGGGV RDEGPAAAGD GLGRPLGPTP SQSRFQVDL VSENAGRAAA AAAAAAAAAA AAGAGAGAKQ TPADGEASGE SEPAKGSEEA KGRFRVNFVD PAASSSAEDS L SDAAGVGV ...文字列:
GPAAAEPRPT APSSGAPGLA GVGETPSAAA LAAARVELPG TAVPSVPEDA APASRDGGGV RDEGPAAAGD GLGRPLGPTP SQSRFQVDL VSENAGRAAA AAAAAAAAAA AAGAGAGAKQ TPADGEASGE SEPAKGSEEA KGRFRVNFVD PAASSSAEDS L SDAAGVGV DGPNVSFQNG GDTVLSEGSS LHSGGGGGSG HHQHYYYDTH TNTYYLRTFG HNTMDAVPRI DHYRHTAAQL GE KLLRPSL AELHDELEKE PFEDGFANGE ESTPTRDAVV TYTAESKGVV KFGWIKGVLV RCMLNIWGVM LFIRLSWIVG QAG IGLSVL VIMMATVVTT ITGLSTSAIA TNGFVRGGGA YYLISRSLGP EFGGAIGLIF AFANAVAVAM YVVGFAETVV ELLK EHSIL MIDEINDIRI IGAITVVILL GISVAGMEWE AKAQIVLLVI LLLAIGDFVI GTFIPLESKK PKGFFGYKSE IFNEN FGPD FREEETFFSV FAIFFPAATG ILAGANISGD LADPQSAIPK GTLLAILITT LVYVGIAVSV GSCVVRDATG NVNDTI VTE LTNCTSAACK LNFDFSSCES SPCSYGLMNN FQVMSMVSGF TPLISAGIFS ATLSSALASL VSAPKIFQAL CKDNIYP AF QMFAKGYGKN NEPLRGYILT FLIALGFILI AELNVIAPII SNFFLASYAL INFSVFHASL AKSPGWRPAF KYYNMWIS L LGAILCCIVM FVINWWAALL TYVIVLGLYI YVTYKKPDVN WGSSTQALTY LNALQHSIRL SGVEDHVKNF RPQCLVMTG APNSRPALLH LVHDFTKNVG LMICGHVHMG PRRQAMKEMS IDQAKYQRWL IKNKMKAFYA PVHADDLREG AQYLMQAAGL GRMKPNTLV LGFKKDWLQA DMRDVDMYIN LFHDAFDIQY GVVVIRLKEG LDISHLQGQE ELLSSQEKSP GTKDVVVSVE Y SKKSDLDT SKPLSEKPIT HKVEEEDGKT ATQPLLKKES KGPIVPLNVA DQKLLEASTQ FQKKQGKNTI DVWWLFDDGG LT LLIPYLL TTKKKWKDCK IRVFIGGKIN RIDHDRRAMA TLLSKFRIDF SDIMVLGDIN TKPKKENIIA FEEIIEPYRL HED DKEQDI ADKMKEDEPW RITDNELELY KTKTYRQIRL NELLKEHSST ANIIVMSLPV ARKGAVSSAL YMAWLEALSK DLPP ILLVR GNHQSVLTFY S

UniProtKB: Solute carrier family 12 member 2

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分子 #2: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2
分子量理論値: 22.99 Da

+
分子 #3: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

+
分子 #4: CHLORIDE ION

分子名称: CHLORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 式: CL
分子量理論値: 35.453 Da

+
分子 #5: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 7 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

+
分子 #6: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 6 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

+
分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 24 / 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: 8
詳細: 0.01% glycol-diosgenin (GDN, Anatrace), 200mM NaCl, 200mM KCl, 20mM Tris-HCl pH 8.0 and 0.07mM bumetanide
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 詳細: GloQube (Quorum) 15 mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 3 uL sample was applied to the gold foil side of the grid and blotted iusing a blot force of 0 and blot time of 3-4 seconds before plunge- freezing into liquid ethane cooled by liquid nitrogen..
詳細concentration (mg/mL): 0.9-1.5

-
電子顕微鏡法 #1

Microscopy ID1
顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影#0 - Image recording ID: 1
#0 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
#0 - 実像数: 10063 / #0 - 平均電子線量: 40.12 e/Å2 / #1 - Image recording ID: 2
#1 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
#1 - 実像数: 9122 / #1 - 平均電子線量: 30.78 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 165000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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電子顕微鏡法 #1~

Microscopy ID1
顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影Image recording ID: 3
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 6190 / 平均電子線量: 60.438 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 130000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

Image recording ID1
粒子像選択選択した数: 1002976
詳細: Dataset 1: 1002976 particles Dataset 2: 1566691 Dataset 3: 2710603
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

0473

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.55 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), cryoSPARC (ver. 3))
使用した粒子像数: 258791
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)

-
原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6npl


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 61.44
得られたモデル

PDB-7zgo:
Cryo-EM structure of human NKCC1 (TM domain)

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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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