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万見
- EMDB-37503: Cryo-EM structure of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37503
タイトルCryo-EM structure of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome
マップデータMain map at a resolution of 3.05 angstrom
試料
  • 複合体: Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16
    • タンパク質・ペプチド: Histone H3.1
    • タンパク質・ペプチド: Histone H4
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2A type 1-B/E
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2B type 1-K
    • DNA: DNA (147-MER)
    • DNA: DNA (147-MER)
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin B
キーワードnucleosome complex / USP16 / H2AK119Ub / NUCLEAR PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


histone H2A deubiquitinase activity / mitotic nuclear division / monoubiquitinated protein deubiquitination / positive regulation of translational elongation / ribosomal small subunit binding / protein deubiquitination / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of megakaryocyte differentiation / protein localization to CENP-A containing chromatin / Chromatin modifying enzymes ...histone H2A deubiquitinase activity / mitotic nuclear division / monoubiquitinated protein deubiquitination / positive regulation of translational elongation / ribosomal small subunit binding / protein deubiquitination / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of megakaryocyte differentiation / protein localization to CENP-A containing chromatin / Chromatin modifying enzymes / Replacement of protamines by nucleosomes in the male pronucleus / CENP-A containing nucleosome / Packaging Of Telomere Ends / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected purine / Cleavage of the damaged purine / Deposition of new CENPA-containing nucleosomes at the centromere / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected pyrimidine / Cleavage of the damaged pyrimidine / telomere organization / Interleukin-7 signaling / Inhibition of DNA recombination at telomere / RNA Polymerase I Promoter Opening / Meiotic synapsis / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / Regulation of endogenous retroelements by the Human Silencing Hub (HUSH) complex / SUMOylation of chromatin organization proteins / DNA methylation / Condensation of Prophase Chromosomes / epigenetic regulation of gene expression / Chromatin modifications during the maternal to zygotic transition (MZT) / SIRT1 negatively regulates rRNA expression / HCMV Late Events / ubiquitin binding / ERCC6 (CSB) and EHMT2 (G9a) positively regulate rRNA expression / innate immune response in mucosa / PRC2 methylates histones and DNA / Regulation of endogenous retroelements by KRAB-ZFP proteins / Defective pyroptosis / HDMs demethylate histones / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / HDACs deacetylate histones / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / RNA Polymerase I Promoter Escape / Transcriptional regulation by small RNAs / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / RUNX1 regulates genes involved in megakaryocyte differentiation and platelet function / Activated PKN1 stimulates transcription of AR (androgen receptor) regulated genes KLK2 and KLK3 / G2/M DNA damage checkpoint / Metalloprotease DUBs / NoRC negatively regulates rRNA expression / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / DNA Damage/Telomere Stress Induced Senescence / PKMTs methylate histone lysines / Meiotic recombination / Pre-NOTCH Transcription and Translation / RMTs methylate histone arginines / Activation of anterior HOX genes in hindbrain development during early embryogenesis / Transcriptional regulation of granulopoiesis / UCH proteinases / HCMV Early Events / antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide / structural constituent of chromatin / antibacterial humoral response / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / Recruitment and ATM-mediated phosphorylation of repair and signaling proteins at DNA double strand breaks / nucleosome / heterochromatin formation / RUNX1 regulates transcription of genes involved in differentiation of HSCs / nucleosome assembly / Processing of DNA double-strand break ends / HATs acetylate histones / Senescence-Associated Secretory Phenotype (SASP) / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / chromatin organization / MLL4 and MLL3 complexes regulate expression of PPARG target genes in adipogenesis and hepatic steatosis / Oxidative Stress Induced Senescence / histone binding / defense response to Gram-negative bacterium / protein homotetramerization / gene expression / killing of cells of another organism / Estrogen-dependent gene expression / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / transcription coactivator activity / chromosome, telomeric region / Ub-specific processing proteases / regulation of cell cycle / defense response to Gram-positive bacterium / cadherin binding / Amyloid fiber formation / protein heterodimerization activity / negative regulation of cell population proliferation / cell division / cysteine-type endopeptidase activity / DNA damage response / regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of DNA-templated transcription / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex
類似検索 - 分子機能
Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16 / : / Ubiquitin Carboxyl-terminal Hydrolase-like zinc finger / Zinc finger, UBP-type / Zn-finger in ubiquitin-hydrolases and other protein / Zinc finger UBP-type profile. / Ubiquitin specific protease (USP) domain signature 2. / Ubiquitin specific protease (USP) domain signature 1. / Ubiquitin specific protease, conserved site / Peptidase C19, ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase ...Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16 / : / Ubiquitin Carboxyl-terminal Hydrolase-like zinc finger / Zinc finger, UBP-type / Zn-finger in ubiquitin-hydrolases and other protein / Zinc finger UBP-type profile. / Ubiquitin specific protease (USP) domain signature 2. / Ubiquitin specific protease (USP) domain signature 1. / Ubiquitin specific protease, conserved site / Peptidase C19, ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase / Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase / Ubiquitin specific protease domain / Ubiquitin specific protease (USP) domain profile. / : / Papain-like cysteine peptidase superfamily / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / : / Ubiquitin domain / Ubiquitin domain signature. / Ubiquitin conserved site / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 / Histone-fold / Ubiquitin family / Ubiquitin homologues / Ubiquitin domain profile. / Ubiquitin-like domain / Ubiquitin-like domain superfamily / Zinc finger, RING/FYVE/PHD-type
類似検索 - ドメイン・相同性
Ubiquitin B / Histone H2B type 1-K / Histone H2A type 1-B/E / Histone H4 / Histone H3.1 / Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16
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: 3.05 Å
データ登録者Ai HS / He ZZ / Deng ZH / Liu L
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)22137005, 92253302, 22227810 for L. Liu, and 22277073 for M. Pan 中国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structural and mechanistic basis for nucleosomal H2AK119 deubiquitination by single-subunit deubiquitinase USP16.
著者: Huasong Ai / Zaozhen He / Zhiheng Deng / Guo-Chao Chu / Qiang Shi / Zebin Tong / Jia-Bin Li / Man Pan / Lei Liu /
要旨: Epigenetic regulators have a crucial effect on gene expression based on their manipulation of histone modifications. Histone H2AK119 monoubiquitination (H2AK119Ub), a well-established hallmark in ...Epigenetic regulators have a crucial effect on gene expression based on their manipulation of histone modifications. Histone H2AK119 monoubiquitination (H2AK119Ub), a well-established hallmark in transcription repression, is dynamically regulated by the opposing activities of Polycomb repressive complex 1 (PRC1) and nucleosome deubiquitinases including the primary human USP16 and Polycomb repressive deubiquitinase (PR-DUB) complex. Recently, the catalytic mechanism for the multi-subunit PR-DUB complex has been described, but how the single-subunit USP16 recognizes the H2AK119Ub nucleosome and cleaves the ubiquitin (Ub) remains unknown. Here we report the cryo-EM structure of USP16-H2AK119Ub nucleosome complex, which unveils a fundamentally distinct mode of H2AK119Ub deubiquitination compared to PR-DUB, encompassing the nucleosome recognition pattern independent of the H2A-H2B acidic patch and the conformational heterogeneity in the Ub motif and the histone H2A C-terminal tail. Our work highlights the mechanism diversity of H2AK119Ub deubiquitination and provides a structural framework for understanding the disease-causing mutations of USP16.
履歴
登録2023年9月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月27日-
マップ公開2023年12月27日-
更新2025年7月23日-
現状2025年7月23日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

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_37503.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Main map at a resolution of 3.05 angstrom
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.074 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.01
最小 - 最大-0.022289667 - 0.058862735
平均 (標準偏差)0.0002100695 (±0.002080702)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 274.944 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome

全体名称: Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome
要素
  • 複合体: Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16
    • タンパク質・ペプチド: Histone H3.1
    • タンパク質・ペプチド: Histone H4
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2A type 1-B/E
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2B type 1-K
    • DNA: DNA (147-MER)
    • DNA: DNA (147-MER)
    • タンパク質・ペプチド: Ubiquitin B

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超分子 #1: Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome

超分子名称: Complex of USP16 bound to H2AK119Ub nucleosome / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#8
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16

分子名称: Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ubiquitinyl hydrolase 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 93.70825 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGKKRTKGKT VPIDDSSETL EPVCRHIRKG LEQGNLKKAL VNVEWNICQD CKTDNKVKDK AEEETEEKPS VWLCLKCGHQ GCGRNSQEQ HALKHYLTPR SEPHCLVLSL DNWSVWCYVC DNEVQYCSSN QLGQVVDYVR KQASITTPKP AEKDNGNIEL E NKKLEKES ...文字列:
MGKKRTKGKT VPIDDSSETL EPVCRHIRKG LEQGNLKKAL VNVEWNICQD CKTDNKVKDK AEEETEEKPS VWLCLKCGHQ GCGRNSQEQ HALKHYLTPR SEPHCLVLSL DNWSVWCYVC DNEVQYCSSN QLGQVVDYVR KQASITTPKP AEKDNGNIEL E NKKLEKES KNEQEREKKE NMAKENPPMN SPCQITVKGL SNLGNTCFFN AVMQNLSQTP VLRELLKEVK MSGTIVKIEP PD LALTEPL EINLEPPGPL TLAMSQFLNE MQETKKGVVT PKELFSQVCK KAVRFKGYQQ QDSQELLRYL LDGMRAEEHQ RVS KGILKA FGNSTEKLDE ELKNKVKDYE KKKSMPSFVD RIFGGELTSM IMCDQCRTVS LVHESFLDLS LPVLDDQSGK KSVN DKNLK KTVEDEDQDS EEEKDNDSYI KERSDIPSGT SKHLQKKAKK QAKKQAKNQR RQQKIQGKVL HLNDICTIDH PEDSE YEAE MSLQGEVNIK SNHISQEGVM HKEYCVNQKD LNGQAKMIES VTDNQKSTEE VDMKNINMDN DLEVLTSSPT RNLNGA YLT EGSNGEVDIS NGFKNLNLNA ALHPDEINIE ILNDSHTPGT KVYEVVNEDP ETAFCTLANR EVFNTDECSI QHCLYQF TR NEKLRDANKL LCEVCTRRQC NGPKANIKGE RKHVYTNAKK QMLISLAPPV LTLHLKRFQQ AGFNLRKVNK HIKFPEIL D LAPFCTLKCK NVAEENTRVL YSLYGVVEHS GTMRSGHYTA YAKARTANSH LSNLVLHGDI PQDFEMESKG QWFHISDTH VQAVPTTKVL NSQAYLLFYE RIL

UniProtKB: Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 16

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分子 #2: Histone H3.1

分子名称: Histone H3.1 / 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: 11.562577 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
KPHRYRPGTV ALREIRRYQK STELLIRKLP FQRLVREIAQ DFKTDLRFQS SAVMALQEAC EAYLVGLFED TNLCAIHAKR VTIMPKDIQ LARRIRGER

UniProtKB: Histone H3.1

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分子 #3: Histone H4

分子名称: Histone H4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 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: 9.010534 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
RDNIQGITKP AIRRLARRGG VKRISGLIYE ETRGVLKVFL ENVIRDAVTY TEHAKRKTVT AMDVVYALKR QGRTLYGFG

UniProtKB: Histone H4

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分子 #4: Histone H2A type 1-B/E

分子名称: Histone H2A type 1-B/E / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 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: 12.141195 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
ARAKAKTRSS RAGLQFPVGR VHRLLRKGNY SERVGAGAPV YLAAVLEYLT AEILELAGNA ARDNKKTRII PRHLQLAIRN DEELNKLLG RVTIAQGGVL PNIQAVLLPK CT

UniProtKB: Histone H2A type 1-B/E

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分子 #5: Histone H2B type 1-K

分子名称: Histone H2B type 1-K / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 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: 10.477994 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
RSRKESYSVY VYKVLKQVHP DTGISSKAMG IMNSFVNDIF ERIAGEASRL AHYNKRSTIT SREIQTAVRL LLPGELAKHA VSEGTKAVT KYTSA

UniProtKB: Histone H2B type 1-K

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分子 #8: Ubiquitin B

分子名称: Ubiquitin B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 8 / 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: 8.622922 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MQIFVKTLTG KTITLEVEPS DTIENVKAKI QDKEGIPPDQ QRLIFAGKQL EDGRTLSDYN IQKESTLHLV LRLRGC

UniProtKB: Ubiquitin B

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分子 #6: DNA (147-MER)

分子名称: DNA (147-MER) / タイプ: dna / ID: 6 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 45.604047 KDa
配列文字列: (DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DG)(DG)(DG) (DA) (DG)(DT)(DA)(DA)(DT) ...文字列:
(DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DG)(DG)(DG) (DA) (DG)(DT)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DC) (DC)(DT)(DT)(DG)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DT) (DA)(DA) (DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DG)(DG) (DG)(DG)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DG)(DC) (DG)(DT)(DA) (DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DG) (DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT) (DG)(DC)(DT)(DA) (DG)(DA)(DG)(DC)(DT) (DG)(DT)(DC)(DT)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DC) (DA)(DA)(DT)(DT)(DG) (DA)(DG)(DC)(DG) (DG)(DC)(DC)(DT)(DC)(DG)(DG)(DC)(DA)(DC) (DC)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT) (DT)(DC)(DT) (DC)(DC)(DA)(DG)

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分子 #7: DNA (147-MER)

分子名称: DNA (147-MER) / タイプ: dna / ID: 7 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 45.145754 KDa
配列文字列: (DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DT)(DC) (DC)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DG)(DA) (DG)(DG)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DA) (DA)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DC)(DG)(DT)(DA) (DG) (DA)(DC)(DA)(DG)(DC) ...文字列:
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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 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: FLOOD BEAM / 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）: 1.3 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: NONE
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: 3.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 144457
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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