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- EMDB-24466: Cryo-EM structure of Xenopus Patched-1 in complex with GAS1 and S... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24466
タイトルCryo-EM structure of Xenopus Patched-1 in complex with GAS1 and Sonic Hedgehog
マップデータ
試料
  • 複合体: Patched Hedgehog GAS1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Patched-1
    • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 1
  • タンパク質・ペプチド: Sonic hedgehog protein N-product
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PALMITIC ACID
キーワードGPCR / complex / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of nodal signaling pathway / positive regulation of skeletal muscle cell proliferation / right lung development / left lung development / primary prostatic bud elongation / regulation of mesenchymal cell proliferation involved in prostate gland development / mesenchymal smoothened signaling pathway involved in prostate gland development / positive regulation of sclerotome development / tracheoesophageal septum formation / negative regulation of ureter smooth muscle cell differentiation ...regulation of nodal signaling pathway / positive regulation of skeletal muscle cell proliferation / right lung development / left lung development / primary prostatic bud elongation / regulation of mesenchymal cell proliferation involved in prostate gland development / mesenchymal smoothened signaling pathway involved in prostate gland development / positive regulation of sclerotome development / tracheoesophageal septum formation / negative regulation of ureter smooth muscle cell differentiation / positive regulation of ureter smooth muscle cell differentiation / negative regulation of kidney smooth muscle cell differentiation / positive regulation of kidney smooth muscle cell differentiation / morphogen activity / regulation of odontogenesis / positive regulation of mesenchymal cell proliferation involved in ureter development / hedgehog receptor activity / trunk neural crest cell migration / Formation of lateral plate mesoderm / hindgut morphogenesis / polarity specification of anterior/posterior axis / regulation of glial cell proliferation / negative regulation of alpha-beta T cell differentiation / regulation of prostatic bud formation / formation of anatomical boundary / smoothened binding / positive regulation of striated muscle cell differentiation / metanephric mesenchymal cell proliferation involved in metanephros development / ventral midline development / trachea morphogenesis / hedgehog family protein binding / cholesterol-protein transferase activity / HHAT G278V doesn't palmitoylate Hh-Np / telencephalon regionalization / bud outgrowth involved in lung branching / epithelial-mesenchymal cell signaling / Ligand-receptor interactions / laminin-1 binding / lung epithelium development / negative regulation of cholesterol efflux / salivary gland cavitation / spinal cord dorsal/ventral patterning / determination of left/right asymmetry in lateral mesoderm / negative regulation of mesenchymal cell apoptotic process / positive regulation of cerebellar granule cell precursor proliferation / negative regulation of T cell differentiation in thymus / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / cell development / spinal cord motor neuron differentiation / positive regulation of T cell differentiation in thymus / establishment of epithelial cell polarity / intermediate filament organization / prostate gland development / cerebellar granule cell precursor proliferation / limb bud formation / embryonic skeletal system development / skeletal muscle fiber differentiation / lung lobe morphogenesis / Activation of SMO / mesenchymal cell apoptotic process / patched binding / animal organ formation / embryonic digestive tract morphogenesis / embryonic foregut morphogenesis / hindbrain development / positive regulation of skeletal muscle tissue development / epithelial cell proliferation involved in salivary gland morphogenesis / somite development / ectoderm development / neuron fate commitment / negative regulation of dopaminergic neuron differentiation / mesenchymal cell proliferation involved in lung development / skeletal muscle cell proliferation / stem cell development / positive regulation of immature T cell proliferation in thymus / lymphoid progenitor cell differentiation / dorsal/ventral neural tube patterning / self proteolysis / smooth muscle tissue development / artery development / thalamus development / positive regulation of astrocyte differentiation / CD4-positive or CD8-positive, alpha-beta T cell lineage commitment / negative thymic T cell selection / pattern specification process / regulation of stem cell proliferation / oligodendrocyte development / positive regulation of epithelial cell proliferation involved in prostate gland development / male genitalia development / Release of Hh-Np from the secreting cell / branching involved in salivary gland morphogenesis / embryonic pattern specification / epithelial cell proliferation involved in prostate gland development / lung-associated mesenchyme development / dopaminergic neuron differentiation / intein-mediated protein splicing / glycosaminoglycan binding / Formation of axial mesoderm / oxysterol binding / Developmental Lineage of Pancreatic Acinar Cells
類似検索 - 分子機能
Growth arrest-specific protein 1 / GDNF/GAS1 / GDNF/GAS1 domain / GDNF/GAS1 domain / Transmembrane receptor, patched / Hedgehog, N-terminal signalling domain / Hedgehog protein / Hedgehog protein, Hint domain / : / Hint module ...Growth arrest-specific protein 1 / GDNF/GAS1 / GDNF/GAS1 domain / GDNF/GAS1 domain / Transmembrane receptor, patched / Hedgehog, N-terminal signalling domain / Hedgehog protein / Hedgehog protein, Hint domain / : / Hint module / Hedgehog amino-terminal signalling domain / Hedgehog signalling/DD-peptidase zinc-binding domain superfamily / : / Sterol-sensing domain of SREBP cleavage-activation / Sterol-sensing domain (SSD) profile. / Hint domain C-terminal / Hint (Hedgehog/Intein) domain C-terminal region / Sterol-sensing domain / Intein N-terminal splicing region / Intein N-terminal splicing motif profile. / Hint domain N-terminal / Hint (Hedgehog/Intein) domain N-terminal region / Hint domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Growth arrest-specific protein 1 / Sonic hedgehog protein / Patched 1 S homeolog
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.53 Å
データ登録者Huang P / Lian T / Wierbowski B / Garcia-Linares S / Jiang J / Salic A
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM122920 米国
引用ジャーナル: Dev Cell / 年: 2022
タイトル: Structural basis for catalyzed assembly of the Sonic hedgehog-Patched1 signaling complex.
著者: Pengxiang Huang / Bradley M Wierbowski / Tengfei Lian / Charlene Chan / Sara García-Linares / Jiansen Jiang / Adrian Salic /
要旨: The dually lipidated Sonic hedgehog (SHH) morphogen signals through the tumor suppressor membrane protein Patched1 (PTCH1) to activate the Hedgehog pathway, which is fundamental in development and ...The dually lipidated Sonic hedgehog (SHH) morphogen signals through the tumor suppressor membrane protein Patched1 (PTCH1) to activate the Hedgehog pathway, which is fundamental in development and cancer. SHH engagement with PTCH1 requires the GAS1 coreceptor, but the mechanism is unknown. We demonstrate a unique role for GAS1, catalyzing SHH-PTCH1 complex assembly in vertebrate cells by direct SHH transfer from the extracellular SCUBE2 carrier to PTCH1. Structure of the GAS1-SHH-PTCH1 transition state identifies how GAS1 recognizes the SHH palmitate and cholesterol modifications in modular fashion and how it facilitates lipid-dependent SHH handoff to PTCH1. Structure-guided experiments elucidate SHH movement from SCUBE2 to PTCH1, explain disease mutations, and demonstrate that SHH-induced PTCH1 dimerization causes its internalization from the cell surface. These results define how the signaling-competent SHH-PTCH1 complex assembles, the key step triggering the Hedgehog pathway, and provide a paradigm for understanding morphogen reception and its regulation.
履歴
登録2021年7月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年3月2日-
マップ公開2022年3月2日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23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: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.03
  • 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-7rhq
  • 表面レベル: 0.03
  • 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_24466.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_24466.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 Å		1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 Å		1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 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: 1.06 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: 0.03 / ムービー #1: 0.03
最小 - 最大-0.22365619 - 0.35638633
平均 (標準偏差)0.00000689173 (±0.0065497756)
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: 254.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.061.061.06
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z254.400254.400254.400
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ450450450
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-0.2240.3560.000

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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 : Patched Hedgehog GAS1 complex

全体名称: Patched Hedgehog GAS1 complex
要素
  • 複合体: Patched Hedgehog GAS1 complex
    • タンパク質・ペプチド: Patched-1
    • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 1
  • タンパク質・ペプチド: Sonic hedgehog protein N-product
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PALMITIC ACID

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超分子 #1: Patched Hedgehog GAS1 complex

超分子名称: Patched Hedgehog GAS1 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1, #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Patched-1

分子名称: Patched-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
分子量理論値: 134.622391 KDa
組換発現生物種: Insecta environmental sample (昆虫)
配列文字列: MASAACAAEL GASGEAAAQP RVVRRRGRSR RVAPPDHDYL QRPSYCDANF ALQQISEGKA IGRKAPLWLR AFFQRQLFKL GCYIQKNCG KFLVVGLLIF GAFAVGLRAA NLETNVEELW VEVGGRVSRE LDYTRQKIGE EAMFNPQLMI QTPLEDGANV L TTEALLQH ...文字列:
MASAACAAEL GASGEAAAQP RVVRRRGRSR RVAPPDHDYL QRPSYCDANF ALQQISEGKA IGRKAPLWLR AFFQRQLFKL GCYIQKNCG KFLVVGLLIF GAFAVGLRAA NLETNVEELW VEVGGRVSRE LDYTRQKIGE EAMFNPQLMI QTPLEDGANV L TTEALLQH LHSALEATKV QVYMYNKPWK LEELCFKSGE LITEAVYVSQ IIDSMYPCLI ITPLDCFWEG AKLQSGMAYL PG KDILQWT NFDPLELLEE LKKGKLHIDI WEEMINKAEV GHGYMDRPCL NPSDKNCPYT APNKNSTKPV DVSLILSGGC YGL SKKYMH WQEELIIGGT VKNASGQIVS ALALQTMFQL MTPKQMYEHF KGHEVVSHMN WNEDKAAAIL EAWQRTYVQV VHQS VPQNS SQKVLPFTTT TLDDILKSFS DVSVIRVASG YLLMLAYACL TMLRWDCAKS QGAVGLAGVL LVALSVAAGL GLCSL IGIS FNAATTQVLP FLALGVGVDD VFLLAHAFSE TGQNKRIPFE DRTGECLKRT GASVALTSIS NVTAFFMAAL IPIPAL RAF SLQAAVVVVF NFAMVLLIFP AILSMDLYRR EVRRLDIFCC FSSPCVSRVI QIEPQAYTDN NDNTRYSLPP TYSSHSF AH ETQITMQSTV QLRTEYDPRT QLYYTTAQPR SEISVQPAAS TPQDVSGQTP ESTSSTRDLI SQFSVHGGSM QCTPDSKW T LSSFAEKHYA PFLLKPKTKV AVILGFLALL SVSLYGTTRV RDGLDLTDIV PRETREYDFI ATQFKYFSFY HMYVVTQKA DYPRAQRLLY ELHKSFVGVR YVLLEGNKQL PKMWLHYFRD WLQGLQDTFD HEWEAGKITR NDYRNASDDA VLAYKLLIQT GNSDKPINL NQLTKQRLVD ADGIIQPNAF YIYLTAWVSN DPVAYAASQA NIRPHPPEWL HDKADDRPET RTIRAAEPIE Y VQFPFYLN GLRETSDFVE AIEKVRAICN NYTSLGVSSY PNGYPFLFWE QYISLRHWLL LSISVVLACT FLVCALFLLN PW TAGIIVM VLALMTVELF GMMGLIGIKL SAVPVVILIA SVGIGVEFTV HVALAFLTAV GDKNRRAVLA LEHMFAPVLD GAV STLLGV LMLAGSEFDF IVRYFFAVLA ILTLLGVLNG LVLLPVLLSF FGPYPEVSPT NGSSSPAAAH HHHHHHHEDQ VDPR LIDGK

UniProtKB: Patched 1 S homeolog

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分子 #2: Sonic hedgehog protein N-product

分子名称: Sonic hedgehog protein N-product / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 21.378926 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: CGPGRGFGKR RHPKKLTPLA YKQFIPNVAE KTLGASGRYE GKISRNSERF KELTPNYNPD IIFKDEENTG ADRLMTQRCK DKLNALAIS VMNQWPGVKL RVTEGWDEGG TEDQVDPRLI DGKSGGDGHH SEESLHYEGR AVDITTSDRD RSKYGMLARL A VEAGFDWV ...文字列:
CGPGRGFGKR RHPKKLTPLA YKQFIPNVAE KTLGASGRYE GKISRNSERF KELTPNYNPD IIFKDEENTG ADRLMTQRCK DKLNALAIS VMNQWPGVKL RVTEGWDEGG TEDQVDPRLI DGKSGGDGHH SEESLHYEGR AVDITTSDRD RSKYGMLARL A VEAGFDWV YYESKAHIHC SVKAENSVAA KSGG

UniProtKB: Sonic hedgehog protein

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分子 #3: Growth arrest-specific protein 1

分子名称: Growth arrest-specific protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 29.546764 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GPGSLAHGRR LICWQALLQC QGEPECSYAY NQYAEACAPV LAQHGGGDAP GAAAAAFPAS AASFSSRWRC PSHCISALIQ LNHTRRGPA LEDCDCAQDE NCKSTKRAIE PCLPRTSGGG AGGPGAGGVM GCTEARRRCD RDSRCNLALS RYLTYCGKVF N GLRCTDEC ...文字列:
GPGSLAHGRR LICWQALLQC QGEPECSYAY NQYAEACAPV LAQHGGGDAP GAAAAAFPAS AASFSSRWRC PSHCISALIQ LNHTRRGPA LEDCDCAQDE NCKSTKRAIE PCLPRTSGGG AGGPGAGGVM GCTEARRRCD RDSRCNLALS RYLTYCGKVF N GLRCTDEC RTVIEDMLAM PKAALLNDCV CDGLERPICE SVKENMARLC FGAELGNGPG SSGSDGGLDD YYDEDYDDEQ RT GGAGGEQ PLDDDDGVPH PPRPGSGAAA SGGRGDLPYG PGRRS

UniProtKB: Growth arrest-specific protein 1

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分子 #5: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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分子 #6: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 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

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分子 #7: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 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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分子 #8: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #9: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 2 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #10: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 1 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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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: 7.5
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)
平均電子線量: 71.0 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 / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 1.0 µm
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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.53 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 54175
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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