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- EMDB-21692: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar h... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21692
タイトルPKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar hepatoceullar carcinoma
マップデータC1-symmetry map
試料
  • 複合体: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar hepatoceullar carcinoma
    • 複合体: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
      • タンパク質・ペプチド: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
    • 複合体: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit
      • タンパク質・ペプチド: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit
キーワードfibrolamellar hepatoceullar carcinoma / PKA / cAMP / Kinase / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


PKA activation in glucagon signalling / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / DARPP-32 events / : / GPER1 signaling / Loss of Nlp from mitotic centrosomes / Recruitment of mitotic centrosome proteins and complexes / Loss of proteins required for interphase microtubule organization from the centrosome / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / Anchoring of the basal body to the plasma membrane ...PKA activation in glucagon signalling / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / DARPP-32 events / : / GPER1 signaling / Loss of Nlp from mitotic centrosomes / Recruitment of mitotic centrosome proteins and complexes / Loss of proteins required for interphase microtubule organization from the centrosome / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / Anchoring of the basal body to the plasma membrane / AURKA Activation by TPX2 / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / Regulation of PLK1 Activity at G2/M Transition / Hedgehog 'off' state / PKA activation / PKA-mediated phosphorylation of CREB / PKA-mediated phosphorylation of key metabolic factors / cAMP-dependent protein kinase regulator activity / ROBO receptors bind AKAP5 / sperm head / HDL assembly / negative regulation of inclusion body assembly / channel activator activity / mitochondrial protein catabolic process / Regulation of glycolysis by fructose 2,6-bisphosphate metabolism / nucleotide-activated protein kinase complex / response to antipsychotic drug / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / high-density lipoprotein particle assembly / Rap1 signalling / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / negative regulation of cAMP/PKA signal transduction / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / cAMP-dependent protein kinase inhibitor activity / cAMP-dependent protein kinase / regulation of protein processing / cAMP-dependent protein kinase activity / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / protein localization to lipid droplet / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / regulation of bicellular tight junction assembly / cAMP-dependent protein kinase complex / cellular response to parathyroid hormone stimulus / PKA activation / negative regulation of interleukin-2 production / regulation of osteoblast differentiation / cellular response to cold / sperm capacitation / negative regulation of glycolytic process through fructose-6-phosphate / ciliary base / Triglyceride catabolism / protein kinase A regulatory subunit binding / protein kinase A catalytic subunit binding / forebrain development / intracellular potassium ion homeostasis / ATPase activator activity / : / mesoderm formation / RET signaling / cAMP/PKA signal transduction / Regulation of MECP2 expression and activity / Interleukin-3, Interleukin-5 and GM-CSF signaling / plasma membrane raft / PKA activation in glucagon signalling / DARPP-32 events / regulation of proteasomal protein catabolic process / regulation of cardiac conduction / HSF1-dependent transactivation / Regulation of HSF1-mediated heat shock response / regulation of cardiac muscle contraction / response to unfolded protein / regulation of macroautophagy / sperm flagellum / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / Attenuation phase / postsynaptic modulation of chemical synaptic transmission / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / renal water homeostasis / cAMP binding / transcription regulator inhibitor activity / Hedgehog 'off' state / regulation of cellular response to heat / Ion homeostasis / sperm midpiece / negative regulation of TORC1 signaling / Hsp70 protein binding / cellular response to epinephrine stimulus / calcium channel complex / positive regulation of gluconeogenesis / Mitochondrial protein degradation / protein folding chaperone / protein serine/threonine/tyrosine kinase activity / cellular response to glucagon stimulus / Loss of Nlp from mitotic centrosomes / Loss of proteins required for interphase microtubule organization from the centrosome / CD209 (DC-SIGN) signaling / Recruitment of mitotic centrosome proteins and complexes / acrosomal vesicle / positive regulation of calcium-mediated signaling / regulation of heart rate
類似検索 - 分子機能
: / cAMP-dependent protein kinase regulatory subunit / HSP40/DnaJ peptide-binding / Chaperone DnaJ, C-terminal / DnaJ C terminal domain / cAMP-dependent protein kinase regulatory subunit, dimerization-anchoring domain / Regulatory subunit of type II PKA R-subunit / RIIalpha, Regulatory subunit portion of type II PKA R-subunit / : / Nt-dnaJ domain signature. ...: / cAMP-dependent protein kinase regulatory subunit / HSP40/DnaJ peptide-binding / Chaperone DnaJ, C-terminal / DnaJ C terminal domain / cAMP-dependent protein kinase regulatory subunit, dimerization-anchoring domain / Regulatory subunit of type II PKA R-subunit / RIIalpha, Regulatory subunit portion of type II PKA R-subunit / : / Nt-dnaJ domain signature. / DnaJ domain, conserved site / DnaJ domain / DnaJ molecular chaperone homology domain / dnaJ domain profile. / Cyclic nucleotide-binding domain signature 2. / Chaperone J-domain superfamily / DnaJ domain / Cyclic nucleotide-binding domain signature 1. / cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit / Cyclic nucleotide-binding, conserved site / Cyclic nucleotide-monophosphate binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain / cAMP/cGMP binding motif profile. / Cyclic nucleotide-binding domain / Cyclic nucleotide-binding domain superfamily / Extension to Ser/Thr-type protein kinases / AGC-kinase, C-terminal / AGC-kinase C-terminal domain profile. / RmlC-like jelly roll fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit / cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha / DnaJ homolog subfamily B member 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7.5 Å
データ登録者Lu T-W / Aoto PC
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM130389 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM34921 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS10OD020011 米国
引用ジャーナル: PLoS Biol / 年: 2020
タイトル: Structural analyses of the PKA RIIβ holoenzyme containing the oncogenic DnaJB1-PKAc fusion protein reveal protomer asymmetry and fusion-induced allosteric perturbations in ...タイトル: Structural analyses of the PKA RIIβ holoenzyme containing the oncogenic DnaJB1-PKAc fusion protein reveal protomer asymmetry and fusion-induced allosteric perturbations in fibrolamellar hepatocellular carcinoma.
著者: Tsan-Wen Lu / Phillip C Aoto / Jui-Hung Weng / Cole Nielsen / Jennifer N Cash / James Hall / Ping Zhang / Sanford M Simon / Michael A Cianfrocco / Susan S Taylor /
要旨: When the J-domain of the heat shock protein DnaJB1 is fused to the catalytic (C) subunit of cAMP-dependent protein kinase (PKA), replacing exon 1, this fusion protein, J-C subunit (J-C), becomes the ...When the J-domain of the heat shock protein DnaJB1 is fused to the catalytic (C) subunit of cAMP-dependent protein kinase (PKA), replacing exon 1, this fusion protein, J-C subunit (J-C), becomes the driver of fibrolamellar hepatocellular carcinoma (FL-HCC). Here, we use cryo-electron microscopy (cryo-EM) to characterize J-C bound to RIIβ, the major PKA regulatory (R) subunit in liver, thus reporting the first cryo-EM structure of any PKA holoenzyme. We report several differences in both structure and dynamics that could not be captured by the conventional crystallography approaches used to obtain prior structures. Most striking is the asymmetry caused by the absence of the second cyclic nucleotide binding (CNB) domain and the J-domain in one of the RIIβ:J-C protomers. Using molecular dynamics (MD) simulations, we discovered that this asymmetry is already present in the wild-type (WT) RIIβ2C2 but had been masked in the previous crystal structure. This asymmetry may link to the intrinsic allosteric regulation of all PKA holoenzymes and could also explain why most disease mutations in PKA regulatory subunits are dominant negative. The cryo-EM structure, combined with small-angle X-ray scattering (SAXS), also allowed us to predict the general position of the Dimerization/Docking (D/D) domain, which is essential for localization and interacting with membrane-anchored A-Kinase-Anchoring Proteins (AKAPs). This position provides a multivalent mechanism for interaction of the RIIβ holoenzyme with membranes and would be perturbed in the oncogenic fusion protein. The J-domain also alters several biochemical properties of the RIIβ holoenzyme: It is easier to activate with cAMP, and the cooperativity is reduced. These results provide new insights into how the finely tuned allosteric PKA signaling network is disrupted by the oncogenic J-C subunit, ultimately leading to the development of FL-HCC.
履歴
登録2020年4月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年12月2日-
マップ公開2020年12月2日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6日処理サイト: RCSB / 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: 0.0175
  • 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: 0.0175
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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-6wjf
  • 表面レベル: 0.0175
  • 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_21692.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_21692.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈C1-symmetry 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 Å/pix.
x 256 pix.
= 256. Å		1 Å/pix.
x 256 pix.
= 256. Å		1 Å/pix.
x 256 pix.
= 256. 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 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: 0.0175 / ムービー #1: 0.0175
最小 - 最大-0.10794525 - 0.17533486
平均 (標準偏差)-0.0002850975 (±0.004777017)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 256.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z111
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z256.000256.000256.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ79740
NX/NY/NZ93103213
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.1080.175-0.000

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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 : PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar h...

全体名称: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar hepatoceullar carcinoma
要素
  • 複合体: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar hepatoceullar carcinoma
    • 複合体: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
      • タンパク質・ペプチド: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
    • 複合体: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit
      • タンパク質・ペプチド: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit

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超分子 #1: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar h...

超分子名称: PKA RIIbeta holoenzyme with DnaJB1-PKAc fusion in fibrolamellar hepatoceullar carcinoma
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: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase c...

超分子名称: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
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)

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超分子 #3: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit

超分子名称: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit
タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase c...

分子名称: DnaJ homolog subfamily B member 1,cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha fusion
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: cAMP-dependent protein kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 47.337984 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GKDYYQTLGL ARGASDEEIK RAYRRQALRY HPDKNKEPGA EEKFKEIAEA YDVLSDPRKR EIFDRYGEEV KEFLAKAKED FLKKWESPA QNTAHLDQFE RIKTLGTGSF GRVMLVKHKE TGNHYAMKIL DKQKVVKLKQ IEHTLNEKRI LQAVNFPFLV K LEFSFKDN ...文字列:
GKDYYQTLGL ARGASDEEIK RAYRRQALRY HPDKNKEPGA EEKFKEIAEA YDVLSDPRKR EIFDRYGEEV KEFLAKAKED FLKKWESPA QNTAHLDQFE RIKTLGTGSF GRVMLVKHKE TGNHYAMKIL DKQKVVKLKQ IEHTLNEKRI LQAVNFPFLV K LEFSFKDN SNLYMVMEYV PGGEMFSHLR RIGRFSEPHA RFYAAQIVLT FEYLHSLDLI YRDLKPENLL IDQQGYIQVT DF GFAKRVK GRTWTLCGTP EYLAPEIILS KGYNKGVDWW ALGVLIYEMA AGYPPFFADQ PIQIYEKIVS GKVRFPSHFS SDL KDLLRN LLQVDLTKRF GNLKNGVNDI KNHKWFATTD WIAIYQRKVE APFIPKFKGP GDTSNFDDYE EEEIRVSINE KCGK EFSEF

UniProtKB: DnaJ homolog subfamily B member 1, cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit alpha

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分子 #2: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit

分子名称: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 46.177852 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSIEIPAGLT ELLQGFTVEV LRHQPADLLE FALQHFTRLQ QENERKGAAR FGHEGRTWGD AGAAAGGGTP SKGVNFAEEP MRSDSENGE EEEAAEAGAF NAPVINRFTR RASVCAEAYN PDEEEDDAES RIIHPKTDDQ RNRLQEACKD ILLFKNLDPE Q MSQVLDAM ...文字列:
MSIEIPAGLT ELLQGFTVEV LRHQPADLLE FALQHFTRLQ QENERKGAAR FGHEGRTWGD AGAAAGGGTP SKGVNFAEEP MRSDSENGE EEEAAEAGAF NAPVINRFTR RASVCAEAYN PDEEEDDAES RIIHPKTDDQ RNRLQEACKD ILLFKNLDPE Q MSQVLDAM FEKLVKEGEH VIDQGDDGDN FYVIDRGTFD IYVKCDGVGR CVGNYDNRGS FGELALMYNT PRAATITATS PG ALWGLDR VTFRRIIVKN NAKKRKMYES FIESLPFLKS LEVSERLKVV DVIGTKVYND GEQIIAQGDS ADSFFIVESG EVR ITMKRK GKSDIEENGA VEIARCLRGQ YFGELALVTN KPRAASAHAI GTVKCLAMDV QAFERLLGPC MEIMKRNIAT YEEQ LVALF GTNMDIVEPT A

UniProtKB: cAMP-dependent protein kinase type II-beta regulatory subunit

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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: 5.8
凍結凍結剤: ETHANE

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 80.0 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
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: OTHER / 詳細: Stochastic gradient descent
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 11182
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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