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万見
- EMDB-23359: Structure of the LRRK2 G2019S mutant -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23359
タイトルStructure of the LRRK2 G2019S mutant
マップデータLRRK2 G2019S mutant
試料
  • 複合体: LRRK2 G2019S mutant
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードParkinson's disease / microtubule / kinase / cryo-EM / NEUROPEPTIDE / TRANSFERASE / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


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 / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb ...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 / regulation of cell projection organization / 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 / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / amphisome / co-receptor binding / mitochondrion localization / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of dopamine receptor signaling pathway / positive regulation of microglial cell activation / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / negative regulation of autophagosome assembly / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / neuron projection arborization / regulation of cAMP/PKA signal transduction / olfactory bulb development / striatum development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / JUN kinase kinase kinase activity / cellular response to dopamine / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / syntaxin-1 binding / regulation of canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / clathrin binding / Golgi-associated vesicle / regulation of locomotion / protein kinase A binding / phosphorylation / negative regulation of macroautophagy / PTK6 promotes HIF1A stabilization / neuromuscular junction development / regulation of synaptic vesicle exocytosis / regulation of mitochondrial fission / Golgi organization / intracellular distribution of mitochondria / locomotory exploration behavior / regulation of synaptic vesicle endocytosis / endoplasmic reticulum exit site / autolysosome / microvillus / MAP kinase kinase kinase activity / negative regulation of Notch signaling pathway / positive regulation of protein kinase activity / Rho protein signal transduction / cellular response to manganese ion / canonical Wnt signaling pathway / presynaptic cytosol / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / phagocytic vesicle / JNK cascade / positive regulation of autophagy / dendrite cytoplasm / negative regulation of protein binding / peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of MAP kinase activity / tubulin binding / GTPase activator activity / SNARE binding / neuron projection morphogenesis / cellular response to starvation / positive regulation of protein ubiquitination / regulation of membrane potential / excitatory postsynaptic potential / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane
類似検索 - 分子機能
LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type ...LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A 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 / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40-repeat-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / 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)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å
データ登録者Alexander M / Hanwen Z
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIH/NIAAA)HL143037(JS) 米国
National Institutes of Health/National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism (NIH/NIAAA)AG053987 (JP) 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2021
タイトル: Structural analysis of the full-length human LRRK2.
著者: Alexander Myasnikov / Hanwen Zhu / Patricia Hixson / Boer Xie / Kaiwen Yu / Aaron Pitre / Junmin Peng / Ji Sun /
要旨: Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are commonly implicated in the pathogenesis of both familial and sporadic Parkinson's disease (PD). LRRK2 regulates critical cellular processes at ...Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are commonly implicated in the pathogenesis of both familial and sporadic Parkinson's disease (PD). LRRK2 regulates critical cellular processes at membranous organelles and forms microtubule-based pathogenic filaments, yet the molecular basis underlying these biological roles of LRRK2 remains largely enigmatic. Here, we determined high-resolution structures of full-length human LRRK2, revealing its architecture and key interdomain scaffolding elements for rationalizing disease-causing mutations. The kinase domain of LRRK2 is captured in an inactive state, a conformation also adopted by the most common PD-associated mutation, LRRK2. This conformation serves as a framework for structure-guided design of conformational specific inhibitors. We further determined the structure of COR-mediated LRRK2 dimers and found that single-point mutations at the dimer interface abolished pathogenic filamentation in cells. Overall, our study provides mechanistic insights into physiological and pathological roles of LRRK2 and establishes a structural template for future therapeutic intervention in PD.
履歴
登録2021年1月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月16日-
マップ公開2021年6月16日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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: 0.5
  • 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: 0.5
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7li3
  • 表面レベル: 0.5
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7li3
  • Jmol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_23359.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_23359.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈LRRK2 G2019S mutant
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.)
0.83 Å/pix.
x 512 pix.
= 422.912 Å		0.83 Å/pix.
x 512 pix.
= 422.912 Å		0.83 Å/pix.
x 512 pix.
= 422.912 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: 0.826 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: 0.5 / ムービー #1: 0.5
最小 - 最大-0.9093562 - 1.9603442
平均 (標準偏差)0.0007266281 (±0.038347933)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 422.912 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8260.8260.826
M x/y/z512512512
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z422.912422.912422.912
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ380380380
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS512512512
D min/max/mean-0.9091.9600.001

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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 : LRRK2 G2019S mutant

全体名称: LRRK2 G2019S mutant
要素
  • 複合体: LRRK2 G2019S mutant
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: LRRK2 G2019S mutant

超分子名称: LRRK2 G2019S mutant / 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)

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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 / 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: 286.457688 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MASGSCQGCE EDEETLKKLI VRLNNVQEGK QIETLVQILE DLLVFTYSEH ASKLFQGKNI HVPLLIVLDS YMRVASVQQV GWSLLCKLI EVCPGTMQSL MGPQDVGNDW EVLGVHQLIL KMLTVHNASV NLSVIGLKTL DLLLTSGKIT LLILDEESDI F MLIFDAMH ...文字列:
MASGSCQGCE EDEETLKKLI VRLNNVQEGK QIETLVQILE DLLVFTYSEH ASKLFQGKNI HVPLLIVLDS YMRVASVQQV GWSLLCKLI EVCPGTMQSL MGPQDVGNDW EVLGVHQLIL KMLTVHNASV NLSVIGLKTL DLLLTSGKIT LLILDEESDI F MLIFDAMH SFPANDEVQK LGCKALHVLF ERVSEEQLTE FVENKDYMIL LSALTNFKDE EEIVLHVLHC LHSLAIPCNN VE VLMSGNV RCYNIVVEAM KAFPMSERIQ EVSCCLLHRL TLGNFFNILV LNEVHEFVVK AVQQYPENAA LQISALSCLA LLT ETIFLN QDLEEKNENQ ENDDEGEEDK LFWLEACYKA LTWHRKNKHV QEAACWALNN LLMYQNSLHE KIGDEDGHFP AHRE VMLSM LMHSSSKEVF QASANALSTL LEQNVNFRKI LLSKGIHLNV LELMQKHIHS PEVAESGCKM LNHLFEGSNT SLDIM AAVV PKILTVMKRH ETSLPVQLEA LRAILHFIVP GMPEESREDT EFHHKLNMVK KQCFKNDIHK LVLAALNRFI GNPGIQ KCG LKVISSIVHF PDALEMLSLE GAMDSVLHTL QMYPDDQEIQ CLGLSLIGYL ITKKNVFIGT GHLLAKILVS SLYRFKD VA EIQTKGFQTI LAILKLSASF SKLLVHHSFD LVIFHQMSSN IMEQKDQQFL NLCCKCFAKV AMDDYLKNVM LERACDQN N SIMVECLLLL GADANQAKEG SSLICQVCEK ESSPKLVELL LNSGSREQDV RKALTISIGK GDSQIISLLL RRLALDVAN NSICLGGFCI GKVEPSWLGP LFPDKTSNLR KQTNIASTLA RMVIRYQMKS AVEEGTASGS DGNFSEDVLS KFDEWTFIPD SSMDSVFAQ SDDLDSEGSE GSFLVKKKSN SISVGEFYRD AVLQRCSPNL QRHSNSLGPI FDHEDLLKRK RKILSSDDSL R SSKLQSHM RHSDSISSLA SEREYITSLD LSANELRDID ALSQKCCISV HLEHLEKLEL HQNALTSFPQ QLCETLKSLT HL DLHSNKF TSFPSYLLKM SCIANLDVSR NDIGPSVVLD PTVKCPTLKQ FNLSYNQLSF VPENLTDVVE KLEQLILEGN KIS GICSPL RLKELKILNL SKNHISSLSE NFLEACPKVE SFSARMNFLA AMPFLPPSMT ILKLSQNKFS CIPEAILNLP HLRS LDMSS NDIQYLPGPA HWKSLNLREL LFSHNQISIL DLSEKAYLWS RVEKLHLSHN KLKEIPPEIG CLENLTSLDV SYNLE LRSF PNEMGKLSKI WDLPLDELHL NFDFKHIGCK AKDIIRFLQQ RLKKAVPYNR MKLMIVGNTG SGKTTLLQQL MKTKKS DLG MQSATVGIDV KDWPIQIRDK RKRDLVLNVW DFAGREEFYS THPHFMTQRA LYLAVYDLSK GQAEVDAMKP WLFNIKA RA SSSPVILVGT HLDVSDEKQR KACMSKITKE LLNKRGFPAI RDYHFVNATE ESDALAKLRK TIINESLNFK IRDQLVVG Q LIPDCYVELE KIILSERKNV PIEFPVIDRK RLLQLVRENQ LQLDENELPH AVHFLNESGV LLHFQDPALQ LSDLYFVEP KWLCKIMAQI LTVKVEGCPK HPKGIISRRD VEKFLSKKRK FPKNYMTQYF KLLEKFQIAL PIGEEYLLVP SSLSDHRPVI ELPHCENSE IIIRLYEMPY FPMGFWSRLI NRLLEISPYM LSGRERALRP NRMYWRQGIY LNWSPEAYCL VGSEVLDNHP E SFLKITVP SCRKGCILLG QVVDHIDSLM EEWFPGLLEI DICGEGETLL KKWALYSFND GEEHQKILLD DLMKKAEEGD LL VNPDQPR LTIPISQIAP DLILADLPRN IMLNNDELEF EQAPEFLLGD GSFGSVYRAA YEGEEVAVKI FNKHTSLRLL RQE LVVLCH LHHPSLISLL AAGIRPRMLV MELASKGSLD RLLQQDKASL TRTLQHRIAL HVADGLRYLH SAMIIYRDLK PHNV LLFTL YPNAAIIAKI ADYSIAQYCC RMGIKTSEGT PGFRAPEVAR GNVIYNQQAD VYSFGLLLYD ILTTGGRIVE GLKFP NEFD ELEIQGKLPD PVKEYGCAPW PMVEKLIKQC LKENPQERPT SAQVFDILNS AELVCLTRRI LLPKNVIVEC MVATHH NSR NASIWLGCGH TDRGQLSFLD LNTEGYTSEE VADSRILCLA LVHLPVEKES WIVSGTQSGT LLVINTEDGK KRHTLEK MT DSVTCLYCNS FSKQSKQKNF LLVGTADGKL AIFEDKTVKL KGAAPLKILN IGNVSTPLMC LSESTNSTER NVMWGGCG T KIFSFSNDFT IQKLIETRTS QLFSYAAFSD SNIITVVVDT ALYIAKQNSP VVEVWDKKTE KLCGLIDCVH FLREVTVKE NKESKHKMSY SGRVKTLCLQ KNTALWIGTG GGHILLLDLS TRRLIRVIYN FCNSVRVMMT AQLGSLKNVM LVLGYNRKNT EGTQKQKEI QSCLTVWDIN LPHEVQNLEK HIEVRKELAE KMRRTSVE

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

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分子 #2: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / 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 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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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
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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 81.0 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

CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 1.06) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
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: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.01) / 使用した粒子像数: 81046
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.01)
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.01)

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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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