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- EMDB-29342: Cryo-EM structure of Rab29-LRRK2 complex in the LRRK2 tetramer state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29342
タイトルCryo-EM structure of Rab29-LRRK2 complex in the LRRK2 tetramer state
マップデータ
試料
  • 複合体: Rab29-LRRK2
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: Ras-related protein Rab-7L1
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードCryo-EM / Parkinson's disease / Kinase / LRRK2 / Rab GTPases / Activation / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


protein localization to ciliary membrane / 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 ...protein localization to ciliary membrane / 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 / modulation by host of viral process / 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 / positive regulation of intracellular protein transport / olfactory bulb development / RAB geranylgeranylation / melanosome organization / striatum development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / cis-Golgi network / protein localization to mitochondrion / JUN kinase kinase kinase activity / cellular response to dopamine / endoplasmic reticulum organization / vacuole / positive regulation of protein autoubiquitination / retrograde transport, endosome to Golgi / protein localization to membrane / 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 / cellular detoxification / 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 / positive regulation of receptor recycling / intracellular vesicle / regulation of mitochondrial fission / dynein complex binding / Golgi organization / positive regulation of T cell receptor signaling pathway / intracellular distribution of mitochondria / locomotory exploration behavior / regulation of synaptic vesicle endocytosis / endoplasmic reticulum exit site / autolysosome / microvillus / kinesin binding / 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 / synapse assembly / phagocytic vesicle / JNK cascade / positive regulation of autophagy / dendrite cytoplasm / negative regulation of protein binding
類似検索 - 分子機能
Ras-related protein Rab29/Rab38/Rab32 / 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 ...Ras-related protein Rab29/Rab38/Rab32 / 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 / small GTPase Rab1 family profile. / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Ran (Ras-related nuclear proteins) /TC4 subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / Small GTPase / Ras family / 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
Ras-related protein Rab-7L1 / 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: 3.48 Å
データ登録者Zhu H / Sun J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R00HL143037 米国
引用ジャーナル: Science / 年: 2023
タイトル: Rab29-dependent asymmetrical activation of leucine-rich repeat kinase 2.
著者: Hanwen Zhu / Francesca Tonelli / Martin Turk / Alan Prescott / Dario R Alessi / Ji Sun /
要旨: Gain-of-function mutations in , which encodes the leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2), are the most common genetic cause of late-onset Parkinson's disease. LRRK2 is recruited to membrane organelles ...Gain-of-function mutations in , which encodes the leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2), are the most common genetic cause of late-onset Parkinson's disease. LRRK2 is recruited to membrane organelles and activated by Rab29, a Rab guanosine triphosphatase encoded in the locus. We present cryo-electron microscopy structures of Rab29-LRRK2 complexes in three oligomeric states, providing key snapshots during LRRK2 recruitment and activation. Rab29 induces an unexpected tetrameric assembly of LRRK2, formed by two kinase-active central protomers and two kinase-inactive peripheral protomers. The central protomers resemble the active-like state trapped by the type I kinase inhibitor DNL201, a compound that underwent a phase 1 clinical trial. Our work reveals the structural mechanism of LRRK2 spatial regulation and provides insights into LRRK2 inhibitor design for Parkinson's disease treatment.
履歴
登録2022年12月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月3日-
マップ公開2024年1月3日-
更新2024年1月3日-
現状2024年1月3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_29342.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_29342.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 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 480 pix.
= 508.8 Å		1.06 Å/pix.
x 480 pix.
= 508.8 Å		1.06 Å/pix.
x 480 pix.
= 508.8 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: 1.06 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: 0.435
最小 - 最大-1.325228 - 2.852959
平均 (標準偏差)0.003908805 (±0.060007352)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 508.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: local refinement map for central LRRK2 copies

ファイルemd_29342_additional_1.map
注釈local refinement map for central LRRK2 copies
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: composite map

ファイルemd_29342_additional_2.map
注釈composite 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_29342_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: #1

ファイルemd_29342_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 : Rab29-LRRK2

全体名称: Rab29-LRRK2
要素
  • 複合体: Rab29-LRRK2
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
    • タンパク質・ペプチド: Ras-related protein Rab-7L1
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Rab29-LRRK2

超分子名称: Rab29-LRRK2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
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: 4 / 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: 286.427656 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 ADYGIAQYCC 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: Ras-related protein Rab-7L1

分子名称: Ras-related protein Rab-7L1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 20.239076 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MGSRDHLFKV LVVGDAAVGK TSLVQRYSQD SFSKHYKSTV GVDFALKVLQ WSDYEIVRLQ LWDIAGLERF AAMTRLYYRD ASACVIMFD VTNATTFSNS QRWKQDLDSK LTLPNGEPVP CLLLANKCDL SPWAVSRDQI DRFSKENGFT GWTETSVKEN K NINEAMRV LIEKMMRNS

UniProtKB: Ras-related protein Rab-7L1

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分子 #3: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 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 #4: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 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: 58.8 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 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 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.48 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 40694
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER

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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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