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- EMDB-28162: SARS-CoV-2 polyprotein substrate regulates the stepwise Mpro clea... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-28162
タイトルSARS-CoV-2 polyprotein substrate regulates the stepwise Mpro cleavage reaction
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate
    • タンパク質・ペプチド: 3C-like proteinase nsp5
  • タンパク質・ペプチド: nsp7-nsp10 of Replicase polyprotein 1a
キーワードSARS COV-2 Main protease (Mpro) in complex with the polyprotein substrate / VIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


viral genome replication / methyltransferase activity / protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity producing 3'-phosphomonoesters, hydrolytic mechanism / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / endonuclease activity / Maturation of replicase proteins ...viral genome replication / methyltransferase activity / protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity producing 3'-phosphomonoesters, hydrolytic mechanism / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / endonuclease activity / Maturation of replicase proteins / TRAF3-dependent IRF activation pathway / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / snRNP Assembly / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / methylation / Replication of the SARS-CoV-2 genome / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / double membrane vesicle viral factory outer membrane / SARS coronavirus main proteinase / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / host cell endosome / 3'-5'-RNA exonuclease activity / 5'-3' DNA helicase activity / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / G-quadruplex RNA binding / mRNA guanylyltransferase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / omega peptidase activity / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / methyltransferase cap1 / DNA helicase / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / symbiont-mediated suppression of host NF-kappaB cascade / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / host cell Golgi apparatus / methyltransferase cap1 activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / cysteine-type deubiquitinase activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / lyase activity / single-stranded RNA binding / viral protein processing / host cell perinuclear region of cytoplasm / host cell endoplasmic reticulum membrane / RNA helicase / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / symbiont-mediated suppression of host gene expression / copper ion binding / viral translational frameshifting / symbiont-mediated activation of host autophagy / RNA-directed RNA polymerase / cysteine-type endopeptidase activity / viral RNA genome replication / RNA-directed RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / lipid binding / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : ...RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / : / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain profile. / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Non-structural protein NSP15, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP15, middle domain superfamily / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerization / Nonstructural protein 15, middle domain, coronavirus / Nonstructural protein 13, 1B domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / Nonstructural protein 13, zinc-binding domain, coronavirus-like / Coronaviridae zinc-binding (CV ZBD) domain profile. / Arterivirus Nsp11 N-terminal/Coronavirus NSP15 middle domain / Arterivirus Nsp11 N-terminal/coronavirus NSP15 middle (AV-Nsp11N/CoV-Nsp15M) domain profile. / Nidoviral uridylate-specific endoribonuclease (NendoU) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain profile. / Endoribonuclease EndoU-like / NendoU domain, nidovirus / Coronavirus replicase NSP15, uridylate-specific endoribonuclease / : / Lipocalin signature. / DNA2/NAM7 helicase-like, C-terminal / AAA domain / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain, betacoronavirus / Sarbecovirus Nsp3c-N domain profile. / Non-structural protein NSP3, N-terminal, betacoronavirus / Polyprotein cleavage domain PL2pro superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus SUD-C domain / Betacoronavirus replicase NSP3, N-terminal / NSP1 globular domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 2, SARS-CoV-like / Coronavirus Nsp6 transmembrane protein profile. / Coronavirus Nsp4 ectodomain (4Ecto) profile. / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / Betacoronavirus Nsp3c-M domain profile. / NSP1, globular domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus replicase NSP1 / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal domain profile. / : / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / Betacoronavirus Nsp3c-C domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e nucleic acid-binding (NAB) domain profile. / DPUP/SUD, C-terminal, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / : / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / NSP3, second ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Peptidase family C16 domain profile. / Coronavirus replicase NSP7 / : / : / Coronavirus Nsp3 ectodomain (3Ecto) profile.
類似検索 - ドメイン・相同性
Replicase polyprotein 1a / Replicase polyprotein 1ab
類似検索 - 構成要素
生物種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: 2.49 Å
データ登録者Narwal M / Edwards T / Armache JP / Murakami KS
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R35 GM131860 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2023
タイトル: SARS-CoV-2 polyprotein substrate regulates the stepwise M cleavage reaction.
著者: Manju Narwal / Jean-Paul Armache / Thomas J Edwards / Katsuhiko S Murakami /
要旨: The processing of the Coronavirus polyproteins pp1a and pp1ab by the main protease M to produce mature proteins is a crucial event in virus replication and a promising target for antiviral drug ...The processing of the Coronavirus polyproteins pp1a and pp1ab by the main protease M to produce mature proteins is a crucial event in virus replication and a promising target for antiviral drug development. M cleaves polyproteins in a defined order, but how M and/or the polyproteins determine the order of cleavage remains enigmatic due to a lack of structural information about polyprotein-bound M. Here, we present the cryo-EM structures of SARS-CoV-2 M in an apo form and in complex with the nsp7-10 region of the pp1a polyprotein. The complex structure shows that M interacts with only the recognition site residues between nsp9 and nsp10, without any association with the rest of the polyprotein. Comparison between the apo form and polyprotein-bound structures of M highlights the flexible nature of the active site region of M, which allows it to accommodate ten recognition sites found in the polyprotein. These observations suggest that the role of M in selecting a preferred cleavage site is limited and underscores the roles of the structure, conformation, and/or dynamics of the polyproteins in determining the sequence of polyprotein cleavage by M.
履歴
登録2022年9月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年4月26日-
マップ公開2023年4月26日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_28162.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_28162.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 273.6 Å		0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 273.6 Å		0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 273.6 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: 0.855 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 0.2
最小 - 最大-0.81612325 - 2.118728
平均 (標準偏差)0.00026679935 (±0.036538865)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 273.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_28162_half_map_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_28162_half_map_2.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 : SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate

全体名称: SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate
要素
  • 複合体: SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate
    • タンパク質・ペプチド: 3C-like proteinase nsp5
  • タンパク質・ペプチド: nsp7-nsp10 of Replicase polyprotein 1a

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超分子 #1: SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate

超分子名称: SARS COV-2 Mpro in complex with polyprotein substrate
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)

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分子 #1: 3C-like proteinase nsp5

分子名称: 3C-like proteinase nsp5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: SARS coronavirus main proteinase
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 33.79348 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SGFRKMAFPS GKVEGCMVQV TCGTTTLNGL WLDDVVYCPR HVICTSEDML NPNYEDLLIR KSNHNFLVQA GNVQLRVIGH SMQNCVLKL KVDTANPKTP KYKFVRIQPG QTFSVLACYN GSPSGVYQCA MRPNFTIKGS FLNGSAGSVG FNIDYDCVSF C YMHHMELP ...文字列:
SGFRKMAFPS GKVEGCMVQV TCGTTTLNGL WLDDVVYCPR HVICTSEDML NPNYEDLLIR KSNHNFLVQA GNVQLRVIGH SMQNCVLKL KVDTANPKTP KYKFVRIQPG QTFSVLACYN GSPSGVYQCA MRPNFTIKGS FLNGSAGSVG FNIDYDCVSF C YMHHMELP TGVHAGTDLE GNFYGPFVDR QTAQAAGTDT TITVNVLAWL YAAVINGDRW FLNRFTTTLN DFNLVAMKYN YE PLTQDHV DILGPLSAQT GIAVLDMCAS LKELLQNGMN GRTILGSALL EDEFTPFDVV RQCSGVTFQ

UniProtKB: Replicase polyprotein 1ab

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分子 #2: nsp7-nsp10 of Replicase polyprotein 1a

分子名称: nsp7-nsp10 of Replicase polyprotein 1a / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: nsp9/10 cleavage site is the portion visible in the map
コピー数: 2 / 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: 58.29175 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SKMSDVKCTS VVLLSVLQQL RVESSSKLWA QCVQLHNDIL LAKDTTEAFE KMVSLLSVLL SMQGAVDINK LCEEMLDNRA TLQAIASEF SSLPSYAAFA TAQEAYEQAV ANGDSEVVLK KLKKSLNVAK SEFDRDAAMQ RKLEKMADQA MTQMYKQARS E DKRAKVTS ...文字列:
SKMSDVKCTS VVLLSVLQQL RVESSSKLWA QCVQLHNDIL LAKDTTEAFE KMVSLLSVLL SMQGAVDINK LCEEMLDNRA TLQAIASEF SSLPSYAAFA TAQEAYEQAV ANGDSEVVLK KLKKSLNVAK SEFDRDAAMQ RKLEKMADQA MTQMYKQARS E DKRAKVTS AMQTMLFTML RKLDNDALNN IINNARDGCV PLNIIPLTTA AKLMVVIPDY NTYKNTCDGT TFTYASALWE IQ QVVDADS KIVQLSEISM DNSPNLAWPL IVTALRANSA VKLQNNELSP VALRQMSCAA GTTQTACTDD NALAYYNTTK GGR FVLALL SDLQDLKWAR FPKSDGTGTI YTELEPPCRF VTDTPKGPKV KYLYFIKGLN NLNRGMVLGS LAATVRLQAG NATE VPANS TVLSFCAFAV DAAKAYKDYL ASGGQPITNC VKMLCTHTGT GQAITVTPEA NMDQESFGGA SCCLYCRCHI DHPNP KGFC DLKGKYVQIP TTCANDPVGF TLKNTVCTVC GMWKGYGCSC DQLREPMLQ

UniProtKB: Replicase polyprotein 1a

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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1 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 50.0 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: SPOT SCAN / 撮影モード: OTHER / 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7lkd

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.49 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 244544
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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