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- EMDB-39946: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-39946
タイトルCryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • 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)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: G-protein coupled receptor 4
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
キーワードpH6.2 / xGPR4 / Gs / MEMBRANE PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / MEMBRANE PROTEIN / MEMBRANE PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to acidic pH / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth / D1 dopamine receptor binding / intracellular transport / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / renal water homeostasis / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway ...cellular response to acidic pH / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth / D1 dopamine receptor binding / intracellular transport / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / renal water homeostasis / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / activation of adenylate cyclase activity / regulation of insulin secretion / cellular response to glucagon stimulus / adenylate cyclase activator activity / trans-Golgi network membrane / negative regulation of inflammatory response to antigenic stimulus / G protein-coupled receptor activity / bone development / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / platelet aggregation / cognition / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / 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 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / sensory perception of smell / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / positive regulation of cold-induced thermogenesis / G protein activity / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / fibroblast proliferation / G alpha (i) signalling events / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / GTP binding / signal transduction / extracellular exosome / metal ion binding / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
G protein-coupled receptor 4 orphan / G-protein alpha subunit, group S / 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-coupled receptor 4 orphan / G-protein alpha subunit, group S / 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 / 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. / WD domain, G-beta repeat / 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
G-protein coupled receptor 4 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Xenopus tropicalis (ネッタイツメガエル) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Rong NK / Wen X / Yang F / Sun JP
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81773704 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2025
タイトル: Evolutionary study and structural basis of proton sensing by Mus GPR4 and Xenopus GPR4.
著者: Xin Wen / Pan Shang / Haidi Chen / Lulu Guo / Naikang Rong / Xiaoyu Jiang / Xuan Li / Junyan Liu / Gongming Yang / Jiacheng Zhang / Kongkai Zhu / Qingbiao Meng / Xuefei He / Zhihai Wang / ...著者: Xin Wen / Pan Shang / Haidi Chen / Lulu Guo / Naikang Rong / Xiaoyu Jiang / Xuan Li / Junyan Liu / Gongming Yang / Jiacheng Zhang / Kongkai Zhu / Qingbiao Meng / Xuefei He / Zhihai Wang / Zili Liu / Haoran Cheng / Yilin Zheng / Bifei Zhang / Jiaojiao Pang / Zhaoqian Liu / Peng Xiao / Yuguo Chen / Lunxu Liu / Fengming Luo / Xiao Yu / Fan Yi / Pengju Zhang / Fan Yang / Cheng Deng / Jin-Peng Sun /
要旨: Animals have evolved pH-sensing membrane receptors, such as G-protein-coupled receptor 4 (GPR4), to monitor pH changes related to their physiology and generate adaptive reactions. However, the ...Animals have evolved pH-sensing membrane receptors, such as G-protein-coupled receptor 4 (GPR4), to monitor pH changes related to their physiology and generate adaptive reactions. However, the evolutionary trajectory and structural mechanism of proton sensing by GPR4 remain unresolved. Here, we observed a positive correlation between the optimal pH of GPR4 activity and the blood pH range across different species. By solving 7-cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of Xenopus tropicalis GPR4 (xtGPR4) and Mus musculus GPR4 (mmGPR4) under varying pH conditions, we identified that protonation of H and H enabled polar network establishment and tighter association between the extracellular loop 2 (ECL2) and 7 transmembrane (7TM) domain, as well as a conserved propagating path, which are common mechanisms underlying protonation-induced GPR4 activation across different species. Moreover, protonation of distinct extracellular H contributed to the more acidic optimal pH range of xtGPR4. Overall, our study revealed common and distinct mechanisms of proton sensing by GPR4, from a structural, functional, and evolutionary perspective.
履歴
登録2024年4月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月26日-
マップ公開2025年2月26日-
更新2025年2月26日-
現状2025年2月26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_39946.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_39946.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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

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コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.93 Å/pix.
x 300 pix.
= 279. Å		0.93 Å/pix.
x 300 pix.
= 279. Å		0.93 Å/pix.
x 300 pix.
= 279. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.93 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: 0.1
最小 - 最大-0.0074054883 - 2.0505152
平均 (標準偏差)0.0014645156 (±0.028807303)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 279.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_39946_msk_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_39946_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_39946_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 : Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2

全体名称: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • 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)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: G-protein coupled receptor 4
    • タンパク質・ペプチド: scFv16

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2

超分子名称: Cryo-EM structure of the xGPR4-Gs complex in pH6.2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 43.432859 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: TLSAEDKAAV ERSKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNGFNG EGGEEDPQAA RSNSDGEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF ...文字列:
TLSAEDKAAV ERSKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNGFNG EGGEEDPQAA RSNSDGEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF LDKIDVIKQA DYVPSDQDLL RCRVKTSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGAQR DERRKWIQCF NDVTAIIFVV DS SDYARLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK IEDYFPEFAR YTTPEDATPE PGEDPRVTRA KYF IRDEFL RISTASGDGR HYCYPHFTCS VDTENARRIF NDCRDIIQRM HLRQYELL

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

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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)/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: 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: 5.817734 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FR

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

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分子 #4: G-protein coupled receptor 4

分子名称: G-protein coupled receptor 4 / 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: Xenopus tropicalis (ネッタイツメガエル)
分子量理論値: 31.365857 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SGLDSVLPPS LYALVFTLGL PANLLALWAA WLQVRKGREL GVYLLNLSLS DLLLICALPP WTDYYLRRDV WGYGPGACRL FGFVFYTNL YVGAAFLSCV SADRYLAVAH PLRFPGARPI RSAAAVSALI WMLELAANAP PLLAEAIHRD RYNHTFCYES Y PLSGRGAA ...文字列:
SGLDSVLPPS LYALVFTLGL PANLLALWAA WLQVRKGREL GVYLLNLSLS DLLLICALPP WTDYYLRRDV WGYGPGACRL FGFVFYTNL YVGAAFLSCV SADRYLAVAH PLRFPGARPI RSAAAVSALI WMLELAANAP PLLAEAIHRD RYNHTFCYES Y PLSGRGAA LANVGRVLAG FLLPWGVMML CYAGLLRALR GSASCEQRER RRVRRLALGL PCVALLCYGP YHALLLLRSL VF LVGGGSV DAGGGCALEE RLFPAYHASL ALATLNCLAD PALYCLACPG AR

UniProtKB: G-protein coupled receptor 4

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分子 #5: scFv16

分子名称: scFv16 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 26.678688 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DPDVQLVESG GGLVQPGGSR KLSCSASGFA FSSFGMHWVR QAPEKGLEWV AYISSGSGTI YYADTVKGRF TISRDDPKNT LFLQMTSLR SEDTAMYYCV RSIYYYGSSP FDFWGQGTTL TVSSGGGGSG GGGSGGGGSD IVMTQATSSV PVTPGESVSI S CRSSKSLL ...文字列:
DPDVQLVESG GGLVQPGGSR KLSCSASGFA FSSFGMHWVR QAPEKGLEWV AYISSGSGTI YYADTVKGRF TISRDDPKNT LFLQMTSLR SEDTAMYYCV RSIYYYGSSP FDFWGQGTTL TVSSGGGGSG GGGSGGGGSD IVMTQATSSV PVTPGESVSI S CRSSKSLL HSNGNTYLYW FLQRPGQSPQ LLIYRMSNLA SGVPDRFSGS GSGTAFTLTI SRLEAEDVGV YYCMQHLEYP LT FGAGTKL ELK

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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: 6.2
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: 1.875 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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 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

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 640581
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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