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- EMDB-37625: Cryo-EM structure of the MS ring with export apparatus and proxim... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37625
タイトルCryo-EM structure of the MS ring with export apparatus and proximal rod within the motor-hook complex in the CCW state
マップデータ
試料
  • 複合体: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar M-ring protein
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar hook-basal body complex protein FliE
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliQ
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliR
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliP
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar basal body rod protein FlgB
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar basal-body rod protein FlgC
キーワードFlagellum / Flagellar motor / MOTOR PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


bacterial-type flagellum basal body, rod / bacterial-type flagellum basal body, MS ring / bacterial-type flagellum basal body / bacterial-type flagellum-dependent swarming motility / bacterial-type flagellum / cytoskeletal motor activity / bacterial-type flagellum assembly / protein secretion / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / protein targeting ...bacterial-type flagellum basal body, rod / bacterial-type flagellum basal body, MS ring / bacterial-type flagellum basal body / bacterial-type flagellum-dependent swarming motility / bacterial-type flagellum / cytoskeletal motor activity / bacterial-type flagellum assembly / protein secretion / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / protein targeting / structural molecule activity / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Flagellar hook-basal body complex protein FliE / Flagellar hook-basal body complex protein FliE / Flagellar basal-body rod protein FlgC / Flagellar biosynthesis protein FliQ / Flagellar basal-body rod protein FlgB / Flagellar transport protein FliP / Flagellar biosynthesis protein FliR / Bacterial export protein family 3 / Bacterial export proteins, family 3 / Flagella transport protein fliP family signature 1. ...Flagellar hook-basal body complex protein FliE / Flagellar hook-basal body complex protein FliE / Flagellar basal-body rod protein FlgC / Flagellar biosynthesis protein FliQ / Flagellar basal-body rod protein FlgB / Flagellar transport protein FliP / Flagellar biosynthesis protein FliR / Bacterial export protein family 3 / Bacterial export proteins, family 3 / Flagella transport protein fliP family signature 1. / Type III secretion system inner membrane P protein / FliP family / Flagella transport protein fliP family signature 2. / Type III secretion system inner membrane R protein / Bacterial export proteins, family 1 / Flagellar basal body rod protein, conserved site / Flagella basal body rod proteins signature. / Flagellar basal body rod protein, N-terminal / Flagellar basal-body/hook protein, C-terminal domain / Flagella basal body rod protein / Flagellar basal body rod FlgEFG protein C-terminal / Flagellar M-ring protein FliF / Flagellar M-ring C-terminal / Flagellar M-ring protein C-terminal / Lipoprotein YscJ/Flagellar M-ring protein / Secretory protein of YscJ/FliF family / Flagellar M-ring , N-terminal / AMP-binding enzyme, C-terminal domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Flagellar basal-body rod protein FlgC / Flagellar biosynthetic protein FliQ / Flagellar M-ring protein / Flagellar basal body rod protein FlgB / Flagellar hook-basal body complex protein FliE / Flagellar biosynthetic protein FliP / Flagellar biosynthetic protein FliR
類似検索 - 構成要素
生物種Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.3 Å
データ登録者Tan JX / Zhang L / Zhou Y / Zhu YQ
資金援助 中国, 3件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81925024 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)U23A20163 中国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2017YFA0503900 中国
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2024
タイトル: Structural basis of the bacterial flagellar motor rotational switching.
著者: Jiaxing Tan / Ling Zhang / Xingtong Zhou / Siyu Han / Yan Zhou / Yongqun Zhu /
要旨: The bacterial flagellar motor is a huge bidirectional rotary nanomachine that drives rotation of the flagellum for bacterial motility. The cytoplasmic C ring of the flagellar motor functions as the ...The bacterial flagellar motor is a huge bidirectional rotary nanomachine that drives rotation of the flagellum for bacterial motility. The cytoplasmic C ring of the flagellar motor functions as the switch complex for the rotational direction switching from counterclockwise to clockwise. However, the structural basis of the rotational switching and how the C ring is assembled have long remained elusive. Here, we present two high-resolution cryo-electron microscopy structures of the C ring-containing flagellar basal body-hook complex from Salmonella Typhimurium, which are in the default counterclockwise state and in a constitutively active CheY mutant-induced clockwise state, respectively. In both complexes, the C ring consists of four subrings, but is in two different conformations. The CheY proteins are bound into an open groove between two adjacent protomers on the surface of the middle subring of the C ring and interact with the FliG and FliM subunits. The binding of the CheY protein induces a significant upward shift of the C ring towards the MS ring and inward movements of its protomers towards the motor center, which eventually remodels the structures of the FliG subunits and reverses the orientations and surface electrostatic potential of the α helices to trigger the counterclockwise-to-clockwise rotational switching. The conformational changes of the FliG subunits reveal that the stator units on the motor require a relocation process in the inner membrane during the rotational switching. This study provides unprecedented molecular insights into the rotational switching mechanism and a detailed overall structural view of the bacterial flagellar motors.
履歴
登録2023年9月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月4日-
マップ公開2024年9月4日-
更新2025年3月26日-
現状2025年3月26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_37625.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_37625.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 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.)
1.33 Å/pix.
x 512 pix.
= 681.984 Å		1.33 Å/pix.
x 512 pix.
= 681.984 Å		1.33 Å/pix.
x 512 pix.
= 681.984 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: 1.332 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: 0.35
最小 - 最大-0.64231545 - 1.6891068
平均 (標準偏差)-0.0029691025 (±0.07835422)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 681.984 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_37625_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_37625_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 : C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state

全体名称: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
要素
  • 複合体: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar M-ring protein
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar hook-basal body complex protein FliE
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliQ
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliR
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar biosynthetic protein FliP
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar basal body rod protein FlgB
    • タンパク質・ペプチド: Flagellar basal-body rod protein FlgC

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超分子 #1: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state

超分子名称: C ring-containing flagellar motor-hook complex in the CCW state
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)

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分子 #1: Flagellar M-ring protein

分子名称: Flagellar M-ring protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 76 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 61.295645 KDa
配列文字列: MSATASTATQ PKPLEWLNRL RANPRIPLIV AGSAAVAIVV AMVLWAKTPD YRTLFSNLSD QDGGAIVAQL TQMNIPYRFA NGSGAIEVP ADKVHELRLR LAQQGLPKGG AVGFELLDQE KFGISQFSEQ VNYQRALEGE LARTIETLGP VKSARVHLAM P KPSLFVRE ...文字列:
MSATASTATQ PKPLEWLNRL RANPRIPLIV AGSAAVAIVV AMVLWAKTPD YRTLFSNLSD QDGGAIVAQL TQMNIPYRFA NGSGAIEVP ADKVHELRLR LAQQGLPKGG AVGFELLDQE KFGISQFSEQ VNYQRALEGE LARTIETLGP VKSARVHLAM P KPSLFVRE QKSPSASVTV TLEPGRALDE GQISAVVHLV SSAVAGLPPG NVTLVDQSGH LLTQSNTSGR DLNDAQLKFA ND VESRIQR RIEAILSPIV GNGNVHAQVT AQLDFANKEQ TEEHYSPNGD ASKATLRSRQ LNISEQVGAG YPGGVPGALS NQP APPNEA PIATPPTNQQ NAQNTPQTST STNSNSAGPR STQRNETSNY EVDRTIRHTK MNVGDIERLS VAVVVNYKTL ADGK PLPLT ADQMKQIEDL TREAMGFSDK RGDTLNVVNS PFSAVDNTGG ELPFWQQQSF IDQLLAAGRW LLVLVVAWIL WRKAV RPQL TRRVEEAKAA QEQAQVRQET EEAVEVRLSK DEQLQQRRAN QRLGAEVMSQ RIREMSDNDP RVVALVIRQW MSNDHE

UniProtKB: Flagellar M-ring protein

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分子 #2: Flagellar hook-basal body complex protein FliE

分子名称: Flagellar hook-basal body complex protein FliE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 11.087662 KDa
配列文字列:
MAAIQGIEGV ISQLQATAMA ARGQDTHSQS TVSFAGQLHA ALDRISDRQA AARVQAEKFT LGEPGIALND VMADMQKASV SMQMGIQVR NKLVAAYQEV MSMQV

UniProtKB: Flagellar hook-basal body complex protein FliE

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分子 #3: Flagellar biosynthetic protein FliQ

分子名称: Flagellar biosynthetic protein FliQ / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 9.606758 KDa
配列文字列:
MTPESVMMMG TEAMKVALAL AAPLLLVALI TGLIISILQA ATQINEMTLS FIPKIVAVFI AIIVAGPWML NLLLDYVRTL FSNLPYIIG

UniProtKB: Flagellar biosynthetic protein FliQ

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分子 #4: Flagellar biosynthetic protein FliR

分子名称: Flagellar biosynthetic protein FliR / 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: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 28.938865 KDa
配列文字列: MIQVTSEQWL YWLHLYFWPL LRVLALISTA PILSERAIPK RVKLGLGIMI TLVIAPSLPA NDTPLFSIAA LWLAMQQILI GIALGFTMQ FAFAAVRTAG EFIGLQMGLS FATFVDPGSH LNMPVLARIM DMLAMLLFLT FNGHLWLISL LVDTFHTLPI G SNPVNSNA ...文字列:
MIQVTSEQWL YWLHLYFWPL LRVLALISTA PILSERAIPK RVKLGLGIMI TLVIAPSLPA NDTPLFSIAA LWLAMQQILI GIALGFTMQ FAFAAVRTAG EFIGLQMGLS FATFVDPGSH LNMPVLARIM DMLAMLLFLT FNGHLWLISL LVDTFHTLPI G SNPVNSNA FMALARAGGL IFLNGLMLAL PVITLLLTLN LALGLLNRMA PQLSIFVIGF PLTLTVGIML MAALMPLIAP FC EHLFSEI FNLLADIVSE MPINNNP

UniProtKB: Flagellar biosynthetic protein FliR

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分子 #5: Flagellar biosynthetic protein FliP

分子名称: Flagellar biosynthetic protein FliP / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 26.801086 KDa
配列文字列: MRRLLFLSLA GLWLFSPAAA AQLPGLISQP LAGGGQSWSL SVQTLVFITS LTFLPAILLM MTSFTRIIIV FGLLRNALGT PSAPPNQVL LGLALFLTFF IMSPVIDKIY VDAYQPFSEQ KISMQEALDK GAQPLRAFML RQTREADLAL FARLANSGPL Q GPEAVPMR ...文字列:
MRRLLFLSLA GLWLFSPAAA AQLPGLISQP LAGGGQSWSL SVQTLVFITS LTFLPAILLM MTSFTRIIIV FGLLRNALGT PSAPPNQVL LGLALFLTFF IMSPVIDKIY VDAYQPFSEQ KISMQEALDK GAQPLRAFML RQTREADLAL FARLANSGPL Q GPEAVPMR ILLPAYVTSE LKTAFQIGFT IFIPFLIIDL VIASVLMALG MMMVPPATIA LPFKLMLFVL VDGWQLLMGS LA QSFYS

UniProtKB: Flagellar biosynthetic protein FliP

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分子 #6: Flagellar basal body rod protein FlgB

分子名称: Flagellar basal body rod protein FlgB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 15.145061 KDa
配列文字列:
MLDRLDAALR FQQEALNLRA QRQEILAANI ANADTPGYQA RDIDFASELK KVMVRGREET GGVALTLTSS HHIPAQAVSS PAVDLLYRV PDQPSLDGNT VDMDRERTQF ADNSLKYQMG LTVLGSQLKG MMNVLQGGN

UniProtKB: Flagellar basal body rod protein FlgB

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分子 #7: Flagellar basal-body rod protein FlgC

分子名称: Flagellar basal-body rod protein FlgC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium str. LT2 (サルモネラ菌)
分子量理論値: 13.991889 KDa
配列文字列:
MALLNIFDIA GSALAAQSKR LNVAASNLAN ADSVTGPDGQ PYRAKQVVFQ VDAAPGQATG GVKVASVIES QAPEKLVYEP GNPLADANG YVKMPNVDVV GEMVNTMSAS RSYQANIEVL NTVKSMMLKT LTLGQ

UniProtKB: Flagellar basal-body rod protein FlgC

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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
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMTris-HCltris(hydroxymethyl)aminomethane hydrochloride
5.0 mMEDTAethylenediaminetetraacetic acid
0.1 % v/vTX-100octylphenol ethoxylate
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 10 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Blot time: 2 Blot force: -15 Wait time: 60 Blot total: 1.

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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)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 45.0 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 / Cs: 2.7 mm / 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 / 倍率（公称値）: 105000
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 22192 / 詳細: Particles were manually picked using cryoSPARC
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1) / 使用した粒子像数: 11858
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
Chain詳細PDB ID
source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico model
source_name: Other, initial_model_type: in silico modelModel-Angelo
source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

7cgo

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8wln:
Cryo-EM structure of the MS ring with export apparatus and proximal rod within the motor-hook complex in the CCW state

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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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