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- EMDB-36869: Cryo-EM structure of CXCR4 in complex with CXCL12 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36869
タイトルCryo-EM structure of CXCR4 in complex with CXCL12
マップデータ
試料
  • 複合体: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: C-X-C chemokine receptor type 4
    • タンパク質・ペプチド: Stromal cell-derived factor 1
キーワードChemokine receptor / CXCR4 / IMMUNE SYSTEM
機能・相同性
機能・相同性情報


telencephalon cell migration / chemokine (C-X-C motif) ligand 12 signaling pathway / C-X-C motif chemokine 12 receptor activity / negative regulation of leukocyte tethering or rolling / response to ultrasound / positive regulation of macrophage migration inhibitory factor signaling pathway / regulation of actin polymerization or depolymerization / chemokine receptor binding / Specification of primordial germ cells / CXCL12-activated CXCR4 signaling pathway ...telencephalon cell migration / chemokine (C-X-C motif) ligand 12 signaling pathway / C-X-C motif chemokine 12 receptor activity / negative regulation of leukocyte tethering or rolling / response to ultrasound / positive regulation of macrophage migration inhibitory factor signaling pathway / regulation of actin polymerization or depolymerization / chemokine receptor binding / Specification of primordial germ cells / CXCL12-activated CXCR4 signaling pathway / myosin light chain binding / myelin maintenance / CXCR chemokine receptor binding / C-X-C chemokine receptor activity / positive regulation of axon extension involved in axon guidance / positive regulation of vasculature development / positive regulation of dopamine secretion / Signaling by ROBO receptors / regulation of chemotaxis / induction of positive chemotaxis / Formation of definitive endoderm / integrin activation / negative regulation of dendritic cell apoptotic process / C-C chemokine receptor activity / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage / cellular response to chemokine / chemokine-mediated signaling pathway / Developmental Lineage of Pancreatic Acinar Cells / C-C chemokine binding / positive regulation of monocyte chemotaxis / chemokine activity / blood circulation / Chemokine receptors bind chemokines / anchoring junction / dendritic cell chemotaxis / positive regulation of calcium ion import / cellular response to cytokine stimulus / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / cell leading edge / positive regulation of oligodendrocyte differentiation / animal organ regeneration / Binding and entry of HIV virion / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of pain / positive regulation of T cell migration / regulation of cell adhesion / adenylate cyclase inhibitor activity / Nuclear signaling by ERBB4 / positive regulation of protein localization to cell cortex / coreceptor activity / Adenylate cyclase inhibitory pathway / T cell migration / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / adenylate cyclase regulator activity / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / neurogenesis / positive regulation of endothelial cell proliferation / positive regulation of neuron differentiation / cellular response to forskolin / positive regulation of cell adhesion / axon guidance / regulation of mitotic spindle organization / ubiquitin binding / adult locomotory behavior / cell chemotaxis / Regulation of insulin secretion / growth factor activity / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / calcium-mediated signaling / negative regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / defense response / G protein-coupled receptor activity / response to peptide hormone / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / brain development / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / response to virus / centriolar satellite / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / integrin binding / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / neuron migration / G-protein activation / intracellular calcium ion homeostasis / chemotaxis / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12
類似検索 - 分子機能
CXC chemokine receptor 4 N-terminal domain / CXCR4 Chemokine receptor N terminal / CXC chemokine receptor 4/atypical chemokine receptor 2 / CXC Chemokine domain / Chemokine receptor family / : / Chemokine beta/gamma/delta / Intercrine alpha family (small cytokine C-X-C) (chemokine CXC). / Chemokine interleukin-8-like domain / Chemokine interleukin-8-like superfamily ...CXC chemokine receptor 4 N-terminal domain / CXCR4 Chemokine receptor N terminal / CXC chemokine receptor 4/atypical chemokine receptor 2 / CXC Chemokine domain / Chemokine receptor family / : / Chemokine beta/gamma/delta / Intercrine alpha family (small cytokine C-X-C) (chemokine CXC). / Chemokine interleukin-8-like domain / Chemokine interleukin-8-like superfamily / Small cytokines (intecrine/chemokine), interleukin-8 like / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Stromal cell-derived factor 1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / C-X-C chemokine receptor type 4 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.81 Å
データ登録者Liu YZ / Liu AJ / Liao QW / Ye RD
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Cell Rep / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structure of monomeric CXCL12-bound CXCR4 in the active state.
著者: Yezhou Liu / Aijun Liu / Xinyu Li / Qiwen Liao / Weijia Zhang / Lizhe Zhu / Richard D Ye /
要旨: CXCR4 binding of its endogenous agonist CXCL12 leads to diverse functions, including bone marrow retention of hematopoietic progenitors and cancer metastasis. However, the structure of the CXCL12- ...CXCR4 binding of its endogenous agonist CXCL12 leads to diverse functions, including bone marrow retention of hematopoietic progenitors and cancer metastasis. However, the structure of the CXCL12-bound CXCR4 remains unresolved despite available structures of CXCR4 in complex with antagonists. Here, we present the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of the CXCL12-CXCR4-Gi complex at an overall resolution of 2.65 Å. CXCL12 forms a 1:1 stoichiometry complex with CXCR4, following the two-site model. The first 8 amino acids of mature CXCL12 are crucial for CXCR4 activation by forming polar interactions with minor sub-pocket residues in the transmembrane binding pocket. The 3.2-Å distance between V3 of CXCL12 and the "toggle switch" W marks the deepest insertion among all chemokine-receptor pairs, leading to conformational changes of CXCR4 for G protein activation. These results, combined with functional assays and computational analysis, provide the structural basis for CXCR4 activation by CXCL12.
履歴
登録2023年7月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月17日-
マップ公開2024年7月17日-
更新2025年7月2日-
現状2025年7月2日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_36869.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_36869.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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. Å		0.85 Å/pix.
x 320 pix.
= 272. 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: 0.85 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: 0.4
最小 - 最大-4.273621 - 6.095197
平均 (標準偏差)-0.0026178018 (±0.13105038)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 272.0 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_36869_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_36869_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 : CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex

全体名称: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex
要素
  • 複合体: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: C-X-C chemokine receptor type 4
    • タンパク質・ペプチド: Stromal cell-derived factor 1

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超分子 #1: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex

超分子名称: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #6, #5, #2-#3, #1, #4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: C-X-C chemokine receptor type 4

分子名称: C-X-C chemokine receptor type 4 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 33.826059 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: KEPCFREENA NFNKIFLPTI YSIIFLTGIV GNGLVILVMG YQKKLRSMTD KYRLHLSVAD LLFVITLPFW AVDAVANWYF GNFLCKAVH VIYTVNLYSS VLILAFISLD RYLAIVHATN SQRPRKLLAE KVVYVGVWIP ALLLTIPDFI FANVSEADDR Y ICDRFYPN ...文字列:
KEPCFREENA NFNKIFLPTI YSIIFLTGIV GNGLVILVMG YQKKLRSMTD KYRLHLSVAD LLFVITLPFW AVDAVANWYF GNFLCKAVH VIYTVNLYSS VLILAFISLD RYLAIVHATN SQRPRKLLAE KVVYVGVWIP ALLLTIPDFI FANVSEADDR Y ICDRFYPN DLWVVVFQFQ HIMVGLILPG IVILSCYCII ISKLSHSKGH QKRKALKTTV ILILAFFACW LPYYIGISID SF ILLEIIK QGCEFENTVH KWISITEALA FFHCCLNPIL YAFLGAKFKT SAQHALTSV

UniProtKB: C-X-C chemokine receptor type 4

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
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: 37.198656 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLIIW DSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF LDDNQIVTSS G DTTCALWD ...文字列:
ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLIIW DSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF LDDNQIVTSS G DTTCALWD IETGQQTTTF TGHTGDVMSL SLAPDTRLFV SGACDASAKL WDVREGMCRQ TFTGHESDIN AICFFPNGNA FA TGSDDAT CRLFDLRADQ ELMTYSHDNI ICGITSVSFS KSGRLLLAGY DDFNCNVWDA LKADRAGVLA GHDNRVSCLG VTD DGMAVA TGSWDSFLKI WN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-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: 40.415031 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLHFKM FDVGGQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHESM KLFDSICNNK WFTDTSIILF LNKKDLFEEK IKKSPLTICY PEYAGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNKRKDTK EIY THFTCA TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKDCGLF

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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分子 #4: Stromal cell-derived factor 1

分子名称: Stromal cell-derived factor 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 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: 7.292648 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
KPVSLSYRCP CRFFESHVAR ANVKHLKILN TPNCALQIVA RLKNNNRQVC IDPKLKWIQE YL

UniProtKB: Stromal cell-derived factor 1

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分子 #5: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 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: 6.131084 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
IAQARKLVEQ LKMEANIDRI KVSKAAADLM AYCEAHAKED PLLTPVPASE NPFRE

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #6: scFv16

分子名称: scFv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
分子量理論値: 26.337307 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS ...文字列:
DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS NGNTYLYWFL QRPGQSPQLL IYRMSNLASG VPDRFSGSGS GTAFTLTISR LEAEDVGVYY CMQHLEYPLT FG AGTKLEL

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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: 7.4
グリッド材質: GOLD
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 BIOQUANTUM (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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.81 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 373108
初期 角度割当タイプ: COMMON LINE
最終 角度割当タイプ: COMMON LINE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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