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- EMDB-39811: Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion inte... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-39811
タイトルCryo-EM structure of SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation (E-FIC) (focused refinement of NTD-SD1-RBD-ACE2)
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation (E-FIC) (focused on NTD-SD1-RBD-ACE2)
    • 複合体: D614G spike protein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Human ACE2
      • タンパク質・ペプチド: Angiotensin-converting enzyme 2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードSpike-ACE2 complex / VIRAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / positive regulation of gap junction assembly / tryptophan transport / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / maternal process involved in female pregnancy / regulation of cardiac conduction ...positive regulation of amino acid transport / angiotensin-converting enzyme 2 / positive regulation of L-proline import across plasma membrane / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; 金属プロテアーゼ / angiotensin-mediated drinking behavior / positive regulation of gap junction assembly / tryptophan transport / regulation of systemic arterial blood pressure by renin-angiotensin / maternal process involved in female pregnancy / regulation of cardiac conduction / peptidyl-dipeptidase activity / regulation of vasoconstriction / transporter activator activity / Metabolism of Angiotensinogen to Angiotensins / carboxypeptidase activity / angiotensin maturation / viral life cycle / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / metallocarboxypeptidase activity / positive regulation of cardiac muscle contraction / regulation of cytokine production / blood vessel diameter maintenance / negative regulation of smooth muscle cell proliferation / brush border membrane / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / positive regulation of reactive oxygen species metabolic process / metallopeptidase activity / endocytic vesicle membrane / regulation of cell population proliferation / virus receptor activity / regulation of inflammatory response / symbiont-mediated disruption of host tissue / Maturation of spike protein / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / endopeptidase activity / host cell surface / host extracellular region / symbiont-mediated-mediated suppression of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / Potential therapeutics for SARS / positive regulation of viral entry into host cell / membrane fusion / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / Attachment and Entry / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / apical plasma membrane / host cell surface receptor binding / symbiont-mediated suppression of host innate immune response / cilium / membrane raft / endocytosis involved in viral entry into host cell / endoplasmic reticulum lumen / receptor ligand activity / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / symbiont entry into host cell / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / virion membrane / cell surface / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / : / extracellular exosome / extracellular region / zinc ion binding / membrane / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal ...Collectrin domain / Renal amino acid transporter / Collectrin-like domain profile. / Peptidase M2, peptidyl-dipeptidase A / Angiotensin-converting enzyme / Peptidase family M2 domain profile. / Neutral zinc metallopeptidases, zinc-binding region signature. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2
類似検索 - ドメイン・相同性
Spike glycoprotein / Angiotensin-converting enzyme 2
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス) / 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: 3.3 Å
データ登録者Liu Z / Xing L
資金援助 中国, 7件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2021YFC2302500 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82394463; 92169112; 82341036 中国
National Key R&D Program of China2022YFC2604100; 2021YFC2300703; 2023YFC2307800 中国
Non-profit Central Research Institute Fund of Chinese Academy of Medical Sciences2023-PT310-02 中国
Major Project of Guangzhou National LaboratoryGZNL2023A01008; GZNL2024A01008 中国
R&D Program of Guangzhou LaboratorySRPG22-003 中国
Shanghai Municipal Science and Technology Major ProjectZD2021CY001 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2025
タイトル: Early fusion intermediate of ACE2-using coronavirus spike acting as an antiviral target.
著者: Lixiao Xing / Zhimin Liu / Xinling Wang / Qianying Liu / Wei Xu / Qiyu Mao / Xiang Zhang / Aihua Hao / Shuai Xia / Zezhong Liu / Lujia Sun / Guangxu Zhang / Qian Wang / Zhenguo Chen / Shibo ...著者: Lixiao Xing / Zhimin Liu / Xinling Wang / Qianying Liu / Wei Xu / Qiyu Mao / Xiang Zhang / Aihua Hao / Shuai Xia / Zezhong Liu / Lujia Sun / Guangxu Zhang / Qian Wang / Zhenguo Chen / Shibo Jiang / Lei Sun / Lu Lu /
要旨: Coronavirus fusion with and entry into the host cell depends on viral spike, which acts as a crucial component of viral infection. However, the lack of receptor-activated spike intermediate ...Coronavirus fusion with and entry into the host cell depends on viral spike, which acts as a crucial component of viral infection. However, the lack of receptor-activated spike intermediate conformation has hindered a comprehensive understanding of spike-induced membrane fusion. Here, we captured an angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2)-induced early fusion intermediate conformation (E-FIC) of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike in which heptad repeat 1 (HR1) in S2 has ejected while S1 remains attached. This E-FIC can transition to the late FIC after S2' cleavage. Leveraging this discovery, we designed an E-FIC-targeted dual-functional antiviral protein, AL5E. AL5E effectively inactivated ACE2-using coronaviruses and inhibited their infection, outperforming a mono-functional antiviral in protecting animals against these coronaviruses. This study has identified the E-FIC and used it as a target for the development of a dual-functional antiviral for the prevention and treatment of ACE2-using coronavirus infection.
履歴
登録2024年4月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月5日-
マップ公開2025年2月5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

添付画像

emd_39811.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_39811.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 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.)
0.93 Å/pix.
x 400 pix.
= 372.8 Å		0.93 Å/pix.
x 400 pix.
= 372.8 Å		0.93 Å/pix.
x 400 pix.
= 372.8 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: 0.932 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: 1.0
最小 - 最大-0.14267871 - 15.925753
平均 (標準偏差)-0.048842467 (±0.2804662)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 372.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: unsharpened map

ファイルemd_39811_additional_1.map
注釈unsharpened 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_39811_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_39811_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 S trimer in the early fusion intermediate conformation...

全体名称: SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation (E-FIC) (focused on NTD-SD1-RBD-ACE2)
要素
  • 複合体: SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation (E-FIC) (focused on NTD-SD1-RBD-ACE2)
    • 複合体: D614G spike protein
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoprotein
    • 複合体: Human ACE2
      • タンパク質・ペプチド: Angiotensin-converting enzyme 2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation...

超分子名称: SARS-CoV-2 S trimer in the early fusion intermediate conformation (E-FIC) (focused on NTD-SD1-RBD-ACE2)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2

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超分子 #2: D614G spike protein

超分子名称: D614G spike protein / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)

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超分子 #3: Human ACE2

超分子名称: Human ACE2 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Angiotensin-converting enzyme 2

分子名称: Angiotensin-converting enzyme 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: angiotensin-converting enzyme 2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 72.989047 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSSSSWLLLS LVAVTAAQST IEEQAKTFLD KFNHEAEDLF YQSSLASWNY NTNITEENVQ NMNNAGDKWS AFLKEQSTLA QMYPLQEIQ NLTVKLQLQA LQQNGSSVLS EDKSKRLNTI LNTMSTIYST GKVCNPDNPQ ECLLLEPGLN EIMANSLDYN E RLWAWESW ...文字列:
MSSSSWLLLS LVAVTAAQST IEEQAKTFLD KFNHEAEDLF YQSSLASWNY NTNITEENVQ NMNNAGDKWS AFLKEQSTLA QMYPLQEIQ NLTVKLQLQA LQQNGSSVLS EDKSKRLNTI LNTMSTIYST GKVCNPDNPQ ECLLLEPGLN EIMANSLDYN E RLWAWESW RSEVGKQLRP LYEEYVVLKN EMARANHYED YGDYWRGDYE VNGVDGYDYS RGQLIEDVEH TFEEIKPLYE HL HAYVRAK LMNAYPSYIS PIGCLPAHLL GDMWGRFWTN LYSLTVPFGQ KPNIDVTDAM VDQAWDAQRI FKEAEKFFVS VGL PNMTQG FWENSMLTDP GNVQKAVCHP TAWDLGKGDF RILMCTKVTM DDFLTAHHEM GHIQYDMAYA AQPFLLRNGA NEGF HEAVG EIMSLSAATP KHLKSIGLLS PDFQEDNETE INFLLKQALT IVGTLPFTYM LEKWRWMVFK GEIPKDQWMK KWWEM KREI VGVVEPVPHD ETYCDPASLF HVSNDYSFIR YYTRTLYQFQ FQEALCQAAK HEGPLHKCDI SNSTEAGQKL FNMLRL GKS EPWTLALENV VGAKNMNVRP LLNYFEPLFT WLKDQNKNSF VGWSTDWSPY ADLEVLFQGP HHHHHHHH

UniProtKB: Angiotensin-converting enzyme 2

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分子 #2: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / 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: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
分子量理論値: 142.535641 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF EYVSQPFLMD LEGKQGNFKN LREFVFKNID GYFKIYSKHT PINLVRDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QT LLALHRS YLTPGDSSSG WTAGAAAYYV GYLQPRTFLL KYNENGTITD AVDCALDPLS ETKCTLKSFT VEKGIYQTSN FRV QPTESI VRFPNITNLC PFGEVFNATR FASVYAWNRK RISNCVADYS VLYNSASFST FKCYGVSPTK LNDLCFTNVY ADSF VIRGD EVRQIAPGQT GKIADYNYKL PDDFTGCVIA WNSNNLDSKV GGNYNYLYRL FRKSNLKPFE RDISTEIYQA GSTPC NGVE GFNCYFPLQS YGFQPTNGVG YQPYRVVVLS FELLHAPATV CGPKKSTNLV KNKCVNFNFN GLTGTGVLTE SNKKFL PFQ QFGRDIADTT DAVRDPQTLE ILDITPCSFG GVSVITPGTN TSNQVAVLYQ GVNCTEVPVA IHADQLTPTW RVYSTGS NV FQTRAGCLIG AEHVNNSYEC DIPIGAGICA SYQTQTNSPR RARSVASQSI IAYTMSLGAE NSVAYSNNSI AIPTNFTI S VTTEILPVSM TKTSVDCTMY ICGDSTECSN LLLQYGSFCT QLNRALTGIA VEQDKNTQEV FAQVKQIYKT PPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSFIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFG AGAALQIPFA MQMAYRFNGI GVTQNVLYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STASALGKLQ DVVNQNAQAL N TLVKQLSS NFGAISSVLN DILSRLDKVE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RV DFCGKGY HLMSFPQSAP HGVVFLHVTY VPAQEKNFTT APAICHDGKA HFPREGVFVS NGTHWFVTQR NFYEPQIITT DNT FVSGNC DVVIGIVNNT VYDPLQPELD SFKEELDKYF KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDL QELGK YEQGSGYIPE APRDGQAYVR KDGEWVFLST FLSGLEVLFQ GPGGWSHPQF EKGGGSGGGS GGSAWSHPQF EKGGS HHHH HHHH

UniProtKB: Spike glycoprotein

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 7 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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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: FEI FALCON IV (4k 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）: 3.0 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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7krr


詳細: 7KRR, 8FDW and 6M17 were used to generate the startup models.
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: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 179746
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING

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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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