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- EMDB-24105: CryoEm structure of SARS-CoV-2 spike protein (S-6P, 1-up) in comp... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24105
タイトルCryoEm structure of SARS-CoV-2 spike protein (S-6P, 1-up) in complex with sybodies (Sb45)
マップデータCryoEM map of SARS-CoV-2 Spike protein (S-6P) in complex with Sybodies (Sb45)
試料
  • 複合体: Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic nanobody (sybody), Sb45
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードSARS-CoV-2 / Spike Protein / S-6P (HexaPro) / nanobody / sybody / Sb45 / neutralization / VIRAL PROTEIN
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 / suppression by virus 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 / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / membrane fusion / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / 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 / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / 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synthetic construct (人工物) / Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.02 Å
データ登録者Jiang J / Huang R / Margulies D
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021
タイトル: Structures of synthetic nanobody-SARS-CoV-2 receptor-binding domain complexes reveal distinct sites of interaction.
著者: Javeed Ahmad / Jiansheng Jiang / Lisa F Boyd / Allison Zeher / Rick Huang / Di Xia / Kannan Natarajan / David H Margulies /
要旨: Combating the worldwide spread of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the emergence of new variants demands understanding of the structural basis of the interaction of ...Combating the worldwide spread of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the emergence of new variants demands understanding of the structural basis of the interaction of antibodies with the SARS-CoV-2 receptor-binding domain (RBD). Here, we report five X-ray crystal structures of sybodies (synthetic nanobodies) including those of binary and ternary complexes of Sb16-RBD, Sb45-RBD, Sb14-RBD-Sb68, and Sb45-RBD-Sb68, as well as unliganded Sb16. These structures reveal that Sb14, Sb16, and Sb45 bind the RBD at the angiotensin-converting enzyme 2 interface and that the Sb16 interaction is accompanied by a large conformational adjustment of complementarity-determining region 2. In contrast, Sb68 interacts at the periphery of the SARS-CoV-2 RBD-angiotensin-converting enzyme 2 interface. We also determined cryo-EM structures of Sb45 bound to the SARS-CoV-2 spike protein. Superposition of the X-ray structures of sybodies onto the trimeric spike protein cryo-EM map indicates that some sybodies may bind in both "up" and "down" configurations, but others may not. Differences in sybody recognition of several recently identified RBD variants are explained by these structures.
履歴
登録2021年5月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月2日-
マップ公開2021年6月2日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16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: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • 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-7n0g
  • 表面レベル: 0.07
  • 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_24105.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_24105.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoEM map of SARS-CoV-2 Spike protein (S-6P) in complex with Sybodies (Sb45)
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 400 pix.
= 420.8 Å		1.05 Å/pix.
x 400 pix.
= 420.8 Å		1.05 Å/pix.
x 400 pix.
= 420.8 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: 1.052 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: 0.0429 / ムービー #1: 0.07
最小 - 最大-0.3285856 - 0.97729623
平均 (標準偏差)-0.0005494764 (±0.018468276)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 420.80002 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0521.0521.052
M x/y/z400400400
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z420.800420.800420.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-200-200-200
NX/NY/NZ401401401
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS400400400
D min/max/mean-0.3290.977-0.001

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_24105_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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追加マップ: Local resolution map

ファイルemd_24105_additional_1.map
注釈Local resolution 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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試料の構成要素

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全体 : Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)

全体名称: Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)
要素
  • 複合体: Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)
    • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Synthetic nanobody (sybody), Sb45
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)

超分子名称: Spike protein (S-6P) in complex with Synthetic nanobody (Sb45)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Synthetic nanobody Sb45 was mixed with freshly purified S-6P in the mole ratio of 3:1, incubated, and subjected to Negative stain and frozen grids for cryoEM data collection.
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 600 KDa

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 142.427438 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF EYVSQPFLMD LEGKQGNFKN LREFVFKNID GYFKIYSKHT PINLVRDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QT LLALHRS YLTPGDSSSG WTAGAAAYYV GYLQPRTFLL KYNENGTITD AVDCALDPLS ETKCTLKSFT VEKGIYQTSN FRV QPTESI VRFPNITNLC PFGEVFNATR FASVYAWNRK RISNCVADYS VLYNSASFST FKCYGVSPTK LNDLCFTNVY ADSF VIRGD EVRQIAPGQT GKIADYNYKL PDDFTGCVIA WNSNNLDSKV GGNYNYLYRL FRKSNLKPFE RDISTEIYQA GSTPC NGVE GFNCYFPLQS YGFQPTNGVG YQPYRVVVLS FELLHAPATV CGPKKSTNLV KNKCVNFNFN GLTGTGVLTE SNKKFL PFQ QFGRDIADTT DAVRDPQTLE ILDITPCSFG GVSVITPGTN TSNQVAVLYQ DVNCTEVPVA IHADQLTPTW RVYSTGS NV FQTRAGCLIG AEHVNNSYEC DIPIGAGICA SYQTQTNSPG SASSVASQSI IAYTMSLGAE NSVAYSNNSI AIPTNFTI S VTTEILPVSM TKTSVDCTMY ICGDSTECSN LLLQYGSFCT QLNRALTGIA VEQDKNTQEV FAQVKQIYKT PPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSPIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFG AGPALQIPFP MQMAYRFNGI GVTQNVLYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STPSALGKLQ DVVNQNAQAL N TLVKQLSS NFGAISSVLN DILSRLDPPE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RV DFCGKGY HLMSFPQSAP HGVVFLHVTY VPAQEKNFTT APAICHDGKA HFPREGVFVS NGTHWFVTQR NFYEPQIITT DNT FVSGNC DVVIGIVNNT VYDPLQPELD SFKEELDKYF KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDL QELGK YEQGSGYIPE APRDGQAYVR KDGEWVLLST FLGRSLEVLF QGPGHHHHHH HHSAWSHPQF EKGGGSGGGG SGGSA WSHP QFEK

UniProtKB: Spike glycoprotein

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分子 #2: Synthetic nanobody (sybody), Sb45

分子名称: Synthetic nanobody (sybody), Sb45 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 13.574048 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli MC1061 (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LVQAGGSLRL SCAASGFPVY RDRMAWYRQA PGKEREWVAA IYSAGQQTRY ADSVKGRFTI SRDNAKNTVY LQMNSLKPE DTAVYYCNVK DVGHHYEYYD YWGQGTQVTV SA

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 35 / 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0.6 mg/mL
緩衝液pH: 8 / 構成要素 - 濃度: 0.25 mg/mL / 構成要素 - 名称: TBS
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 120 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 78.0 K / 最高: 80.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 9725 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 56.0 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: 100.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.431 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.535 µm / 倍率（補正後）: 47529 / 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）: 2.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 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: 1433963
詳細: A total of 9,725 micrographs were imported into cryoSPARC. Following patch Motion correction, patch CTF estimation, and curation, the number of micrographs was reduced to 9,237. The blob ...詳細: A total of 9,725 micrographs were imported into cryoSPARC. Following patch Motion correction, patch CTF estimation, and curation, the number of micrographs was reduced to 9,237. The blob picker with the particle diameter between 128 and 256 angstroms was used for picking up particles. We used the box size of 400 pixels and extracted 1,433,963 particles initially.
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6xkl


詳細: The initial model was built based on 6XKL, but RBD and Sb45 are from 7GKJ and dock on S-6P (6XKL). NTD was replaced by 7B32 with a full sequence.
最終 再構成使用したクラス数: 18 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.02 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. V3.2.0)
詳細: A series of "Ab-initio 3D reconstruction" dividing 2 or 4 subclasses to identify two forms of configurations of S-6P, i.e. one RBD up or two RBD up.
使用した粒子像数: 214171
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 3次元分類クラス数: 100 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2.0)
詳細: The best 18 classes were selected with 662,994 particles. 3D classifications further identify two conformations of S-6P: 1-up RBD with 214,171 particles, 2-up RBD with 61,026 particles
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

6xkl

chain_id: A, residue_range: 529-1146, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6xkl

chain_id: B, residue_range: 529-1146, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6xkl

chain_id: C, residue_range: 529-1146, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7kgj

chain_id: A, residue_range: 334-528, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7kgj

chain_id: B, residue_range: 1-121, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7b32

chain_id: A, residue_range: 14-289, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細An initial model for S-6P was generated using PDB 6XKL and rigid body fitted into the map using Chimera. The RBD domain (334-528) and Sb45 are taken from 7KGJ which was superimposed onto the S-6P model in PyMol. The NTD domain (14-289) is taken from 7B32 with full sequence and replace that of 6XKL. We have rebuilt and added more glycans (NAGs). We used the real-space refinement in PHENIX including rigid-body refinement. RBD and NTD are subjected to rigid-body refinement. Simulate annealing (SA) runs once at the initial micro-step, local grid search and ADP refinements were included, using the secondary structure restraints.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 157 / 当てはまり具合の基準: Correlation Coefficient
得られたモデル

PDB-7n0g:
CryoEm structure of SARS-CoV-2 spike protein (S-6P, 1-up) in complex with sybodies (Sb45)

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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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