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- EMDB-40456: Cryo-EM structure of human NCX1 in complex with SEA0400 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40456
タイトルCryo-EM structure of human NCX1 in complex with SEA0400
マップデータ
試料
  • 複合体: human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment
    • 複合体: human cardiac sodium calcium exchanger NCX1 in complex with SEA0400
      • タンパク質・ペプチド: Sodium/calcium exchanger 1
    • 複合体: antibody Fab fragment
      • タンパク質・ペプチド: Fab light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab heavy chain
  • リガンド: 2-{4-[(2,5-difluorophenyl)methoxy]phenoxy}-5-ethoxyaniline
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water
キーワードNa/Ca exchanger / sodium calcium exchanger / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


relaxation of smooth muscle / calcium:sodium antiporter activity / vascular associated smooth muscle contraction / regulation of cell communication by electrical coupling / negative regulation of protein serine/threonine kinase activity / calcium ion export / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / sodium ion export across plasma membrane / regulation of the force of heart contraction / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction ...relaxation of smooth muscle / calcium:sodium antiporter activity / vascular associated smooth muscle contraction / regulation of cell communication by electrical coupling / negative regulation of protein serine/threonine kinase activity / calcium ion export / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / sodium ion export across plasma membrane / regulation of the force of heart contraction / cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / intracellular sodium ion homeostasis / sodium ion import across plasma membrane / calcium ion import / calcium ion transport into cytosol / Sodium/Calcium exchangers / cardiac muscle cell development / regulation of cardiac muscle contraction by calcium ion signaling / Reduction of cytosolic Ca++ levels / ankyrin binding / relaxation of cardiac muscle / calcium ion transmembrane import into cytosol / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to caffeine / positive regulation of the force of heart contraction / calcium ion import across plasma membrane / intercalated disc / regulation of cardiac conduction / positive regulation of bone mineralization / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium ion homeostasis / Ion homeostasis / cytoskeletal protein binding / monoatomic ion transport / cardiac muscle contraction / muscle contraction / axon terminus / response to muscle stretch / T-tubule / sodium ion transmembrane transport / regulation of heart rate / cell periphery / cellular response to reactive oxygen species / sarcolemma / calcium ion transmembrane transport / Z disc / intracellular calcium ion homeostasis / regulation of gene expression / transmembrane transporter binding / postsynapse / calmodulin binding / postsynaptic density / axon / neuronal cell body / synapse / dendrite / calcium ion binding / nucleoplasm / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium/calcium exchanger, isoform 1 / Sodium/calcium exchanger protein / Sodium/calcium exchanger domain, C-terminal extension / : / C-terminal extension of sodium/calcium exchanger domain / Na-Ca exchanger/integrin-beta4 / Calx-beta domain / Domains in Na-Ca exchangers and integrin-beta4 / Sodium/calcium exchanger membrane region / NCX, central ion-binding domain superfamily ...Sodium/calcium exchanger, isoform 1 / Sodium/calcium exchanger protein / Sodium/calcium exchanger domain, C-terminal extension / : / C-terminal extension of sodium/calcium exchanger domain / Na-Ca exchanger/integrin-beta4 / Calx-beta domain / Domains in Na-Ca exchangers and integrin-beta4 / Sodium/calcium exchanger membrane region / NCX, central ion-binding domain superfamily / Sodium/calcium exchanger protein / CalX-like domain superfamily / DnaJ domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium/calcium exchanger 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Xue J / Jiang Y
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM140892 米国
Welch FoundationI-1578 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Structural mechanisms of PIP activation and SEA0400 inhibition in human cardiac sodium-calcium exchanger NCX1.
著者: Jing Xue / Weizhong Zeng / Scott John / Nicole Attiq / Michela Ottolia / Youxing Jiang /
要旨: Na/Ca exchangers (NCXs) transport Ca across the plasma membrane in exchange for Na and play a vital role in maintaining cellular Ca homeostasis. Our previous structural study of human cardiac NCX1 ...Na/Ca exchangers (NCXs) transport Ca across the plasma membrane in exchange for Na and play a vital role in maintaining cellular Ca homeostasis. Our previous structural study of human cardiac NCX1 (HsNCX1) reveals the overall architecture of the eukaryotic exchanger and the formation of the inactivation assembly by the intracellular regulatory domain that underlies the cytosolic Na-dependent inactivation and Ca activation of NCX1. Here we present the cryo-EM structures of HsNCX1 in complex with a physiological activator phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP), or pharmacological inhibitor SEA0400 that enhances the inactivation of the exchanger. We demonstrate that PIP binding stimulates NCX1 activity by inducing a conformational change at the interface between the TM and cytosolic domains that destabilizes the inactivation assembly. In contrast, SEA0400 binding in the TM domain of NCX1 stabilizes the exchanger in an inward-facing conformation that facilitates the formation of the inactivation assembly, thereby promoting the Na-dependent inactivation of NCX1. Thus, this study reveals the structural basis of PIP activation and SEA0400 inhibition of NCX1 and provides some mechanistic understandings of cellular regulation and pharmacology of NCX family proteins.
履歴
登録2023年4月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月24日-
マップ公開2024年4月24日-
更新2025年6月4日-
現状2025年6月4日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_40456.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_40456.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 Å		0.83 Å/pix.
x 360 pix.
= 298.8 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: 0.83 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: 0.51
最小 - 最大-2.6429603 - 4.1449957
平均 (標準偏差)0.0022546155 (±0.070893034)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 298.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: focused TM map2 of NCX1 in complex with SEA0400

ファイルemd_40456_additional_1.map
注釈focused TM map2 of NCX1 in complex with SEA0400
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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追加マップ: focused TM map1 of NCX1 in complex with SEA0400

ファイルemd_40456_additional_2.map
注釈focused TM map1 of NCX1 in complex with SEA0400
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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追加マップ: focused CBD map of NCX1 in complex with SEA0400

ファイルemd_40456_additional_3.map
注釈focused CBD map of NCX1 in complex with SEA0400
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_40456_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_40456_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 : human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment

全体名称: human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment
要素
  • 複合体: human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment
    • 複合体: human cardiac sodium calcium exchanger NCX1 in complex with SEA0400
      • タンパク質・ペプチド: Sodium/calcium exchanger 1
    • 複合体: antibody Fab fragment
      • タンパク質・ペプチド: Fab light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab heavy chain
  • リガンド: 2-{4-[(2,5-difluorophenyl)methoxy]phenoxy}-5-ethoxyaniline
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: SODIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment

超分子名称: human NCX1-SEA0400 in complex with antibody Fab fragment
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: human cardiac sodium calcium exchanger NCX1 in complex with SEA0400

超分子名称: human cardiac sodium calcium exchanger NCX1 in complex with SEA0400
タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
超分子 #3: antibody Fab fragment

超分子名称: antibody Fab fragment / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Sodium/calcium exchanger 1

分子名称: Sodium/calcium exchanger 1 / 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: 109.18107 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MYNMRRLSLS PTFSMGFHLL VTVSLLFSHV DHVIAETEME GEGNETGECT GSYYCKKGVI LPIWEPQDPS FGDKIARATV YFVAMVYMF LGVSIIADRF MSSIEVITSQ EKEITIKKPN GETTKTTVRI WNETVSNLTL MALGSSAPEI LLSVIEVCGH N FTAGDLGP ...文字列:
MYNMRRLSLS PTFSMGFHLL VTVSLLFSHV DHVIAETEME GEGNETGECT GSYYCKKGVI LPIWEPQDPS FGDKIARATV YFVAMVYMF LGVSIIADRF MSSIEVITSQ EKEITIKKPN GETTKTTVRI WNETVSNLTL MALGSSAPEI LLSVIEVCGH N FTAGDLGP STIVGSAAFN MFIIIALCVY VVPDGETRKI KHLRVFFVTA AWSIFAYTWL YIILSVISPG VVEVWEGLLT FF FFPICVV FAWVADRRLL FYKYVYKRYR AGKQRGMIIE HEGDRPSSKT EIEMDGKVVN SHVENFLDGA LVLEVDERDQ DDE EARREM ARILKELKQK HPDKEIEQLI ELANYQVLSQ QQKSRAFYRI QATRLMTGAT ENDPVSKIFF EQGTYQCLEN CGTV ALTII RRGGDLTNTV FVDFRTEDGT ANAGSDYEFT EGTVVFKPGD TQKEIRVGII DDDIFEEDEN FLVHLSNVKV SSEAS EDGI LEANHVSTLA CLGSPSTATV TIFDDDHAGI FTFEEPVTHV SESIGIMEVK VLRTSGARGN VIVPYKTIEG TARGGG EDF EDTCGELEFQ NDEIVKTISV KVIDDEEYEK NKTFFLEIGE PRLVEMSEKK ALLLNELGGF TITGKYLFGQ PVFRKVH AR EHPILSTVIT IADEYDDKQP LTSKEEEERR IAEMGRPILG EHTKLEVIIE ESYEFKSTVD KLIKKTNLAL VVGTNSWR E QFIEAITVSA GEDDDDDECG EEKLPSCFDY VMHFLTVFWK VLFAFVPPTE YWNGWACFIV SILMIGLLTA FIGDLASHF GCTIGLKDSV TAVVFVALGT SVPDTFASKV AATQDQYADA SIGNVTGSNA VNVFLGIGVA WSIAAIYHAA NGEQFKVSPG TLAFSVTLF TIFAFINVGV LLYRRRPEIG GELGGPRTAK LLTSCLFVLL WLLYIFFSSL EAYCHIKGFA AAGGSWSHPQ F EKGGGSGG GSGGSAWSHP QFEK

UniProtKB: Sodium/calcium exchanger 1

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分子 #2: Fab light chain

分子名称: Fab light chain / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 21.740082 KDa
配列文字列: QAVVTQESAL TTSPGETVTL TCRSSTGAVT TSNYANWVQE KPDHLFTGLI GGTNNRVPGV PARFSGSLIG DKAALTITGA QTEDEAIYF CALWYSNHWV FGGGTKLTVL GQPKSSPSVT LFPPSSEELE TNKATLVCTI TDFYPGVVTV DWKVDGTPVT Q GMETTQPS ...文字列:
QAVVTQESAL TTSPGETVTL TCRSSTGAVT TSNYANWVQE KPDHLFTGLI GGTNNRVPGV PARFSGSLIG DKAALTITGA QTEDEAIYF CALWYSNHWV FGGGTKLTVL GQPKSSPSVT LFPPSSEELE TNKATLVCTI TDFYPGVVTV DWKVDGTPVT Q GMETTQPS KQSNNKYMAS SYLTLTARAW ERHSSYSCQV THEG

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分子 #3: Fab heavy chain

分子名称: Fab heavy chain / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 26.435598 KDa
配列文字列: QVQLQQSGAE LARPGASVKL SCKATGYSFT SYWMQWVKQR PGQGMEWIGA IYPGDVTSRY TQKFKGKATL TADKSSSTAF MQLRSLASE DSAVYYCARW SGYYGSSSFD YWGQGTTLTV SSAKTTPPSV YPLAPGCGDT TGSSVTLGCL VKGYFPESVT V TWNSGSLS ...文字列:
QVQLQQSGAE LARPGASVKL SCKATGYSFT SYWMQWVKQR PGQGMEWIGA IYPGDVTSRY TQKFKGKATL TADKSSSTAF MQLRSLASE DSAVYYCARW SGYYGSSSFD YWGQGTTLTV SSAKTTPPSV YPLAPGCGDT TGSSVTLGCL VKGYFPESVT V TWNSGSLS SSVHTFPALL QSGLYTMSSS VTVPSSTWPS QTVTCSVAHP ASSTTVDKKL EPSGPISTIN PCPPCKECHK CP APNLEGG PS

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分子 #4: 2-{4-[(2,5-difluorophenyl)methoxy]phenoxy}-5-ethoxyaniline

分子名称: 2-{4-[(2,5-difluorophenyl)methoxy]phenoxy}-5-ethoxyaniline
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: EKY
分子量理論値: 371.377 Da
Chemical component information

ChemComp-EKY:
2-{4-[(2,5-difluorophenyl)methoxy]phenoxy}-5-ethoxyaniline / SEA-0400

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分子 #5: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #6: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3
分子量理論値: 22.99 Da

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 60.0 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）: 2.0 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 368227
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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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