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万見
- EMDB-41013: Cryo-EM structure of the DHA bound FFA1-Gq complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41013
タイトルCryo-EM structure of the DHA bound FFA1-Gq complex
マップデータDHA-FFA1-miniGq
試料
  • 複合体: DHA-FFA1-miniGq complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
    • 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: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Free fatty acid receptor 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: DOCOSA-4,7,10,13,16,19-HEXAENOIC ACID
キーワードGPCR / agonist / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


bioactive lipid receptor activity / Free fatty acid receptors / Fatty Acids bound to GPR40 (FFAR1) regulate insulin secretion / ion channel modulating, G protein-coupled receptor signaling pathway / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide (GIP) / response to fatty acid / positive regulation of calcium ion transport / insulin secretion / negative regulation of interleukin-1 beta production / ligand-gated ion channel signaling pathway ...bioactive lipid receptor activity / Free fatty acid receptors / Fatty Acids bound to GPR40 (FFAR1) regulate insulin secretion / ion channel modulating, G protein-coupled receptor signaling pathway / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide (GIP) / response to fatty acid / positive regulation of calcium ion transport / insulin secretion / negative regulation of interleukin-1 beta production / ligand-gated ion channel signaling pathway / G protein-coupled receptor activity / positive regulation of insulin secretion / 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 / 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 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / 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 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / glucose homeostasis / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / lipid binding / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
GPR40 receptor fatty acid / G protein-coupled receptor 40-related receptor / 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 ...GPR40 receptor fatty acid / G protein-coupled receptor 40-related receptor / 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 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. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Free fatty acid receptor 1 / 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
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: 3.39 Å
データ登録者Zhang X / Tikhonova I / Milligan G / Zhang C
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM128641 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Structural basis for the ligand recognition and signaling of free fatty acid receptors.
著者: Xuan Zhang / Abdul-Akim Guseinov / Laura Jenkins / Kunpeng Li / Irina G Tikhonova / Graeme Milligan / Cheng Zhang /
要旨: Free fatty acid receptors 1 to 4 (FFA1 to FFA4) are class A G protein-coupled receptors (GPCRs). FFA1 to FFA3 share substantial sequence similarity, whereas FFA4 is unrelated. However, FFA1 and FFA4 ...Free fatty acid receptors 1 to 4 (FFA1 to FFA4) are class A G protein-coupled receptors (GPCRs). FFA1 to FFA3 share substantial sequence similarity, whereas FFA4 is unrelated. However, FFA1 and FFA4 are activated by long-chain fatty acids, while FFA2 and FFA3 respond to short-chain fatty acids generated by intestinal microbiota. FFA1, FFA2, and FFA4 are potential drug targets for metabolic and inflammatory conditions. Here, we determined the active structures of FFA1 and FFA4 bound to docosahexaenoic acid, FFA4 bound to the synthetic agonist TUG-891, and butyrate-bound FFA2, each complexed with an engineered heterotrimeric G protein (miniG), by cryo-electron microscopy. Together with computational simulations and mutagenesis studies, we elucidated the similarities and differences in the binding modes of fatty acid ligands to their respective GPCRs. Our findings unveiled distinct mechanisms of receptor activation and G protein coupling. We anticipate that these outcomes will facilitate structure-based drug development and underpin future research on this group of GPCRs.
履歴
登録2023年6月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月24日-
マップ公開2024年1月24日-
更新2024年1月24日-
現状2024年1月24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_41013.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_41013.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈DHA-FFA1-miniGq
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.)
0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 211.456 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 211.456 Å		0.83 Å/pix.
x 256 pix.
= 211.456 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: 0.826 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: 0.128
最小 - 最大-0.8274282 - 1.2756164
平均 (標準偏差)0.0010832349 (±0.03212537)
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: 211.456 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: DHA-FFA1-miniGq-half B

ファイルemd_41013_half_map_1.map
注釈DHA-FFA1-miniGq-half_B
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: DHA-FFA1-miniGq-half A

ファイルemd_41013_half_map_2.map
注釈DHA-FFA1-miniGq-half_A
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 : DHA-FFA1-miniGq complex

全体名称: DHA-FFA1-miniGq complex
要素
  • 複合体: DHA-FFA1-miniGq complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
    • 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: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Free fatty acid receptor 1
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: DOCOSA-4,7,10,13,16,19-HEXAENOIC ACID

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超分子 #1: DHA-FFA1-miniGq complex

超分子名称: DHA-FFA1-miniGq complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
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: 26.569172 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: VSAEDKAAAE RSKMIDKNLR EDGEKARRTL RLLLLGADNS GKSTIVKQMS GIFETKFQVD KVNFHMFDVG GQRDERRKWI QCFNDVTAI IFVVDSSDYN RLQEALNDFK SIWNNRWLRT ISVILFLNKQ DLLAEKVLAG KSKIEDYFPE FARYTTPEDA T PEPGEDPR ...文字列:
VSAEDKAAAE RSKMIDKNLR EDGEKARRTL RLLLLGADNS GKSTIVKQMS GIFETKFQVD KVNFHMFDVG GQRDERRKWI QCFNDVTAI IFVVDSSDYN RLQEALNDFK SIWNNRWLRT ISVILFLNKQ DLLAEKVLAG KSKIEDYFPE FARYTTPEDA T PEPGEDPR VTRAKYFIRK EFVDISTASG DGRHICYPHF TCAVDTENAR RIFNDCKDII LQMNLREYNL V

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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: 37.516941 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW ...文字列:
SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW DIETGQQTTT FTGHTGDVMS LSLAPDTRLF VSGACDASAK LWDVREGMCR QTFTGHESDI NAICFFPNGN AF ATGSDDA TCRLFDLRAD QELMTYSHDN IICGITSVSF SKSGRLLLAG YDDFNCNVWD ALKADRAGVL AGHDNRVSCL GVT DDGMAV ATGSWDSFLK IWNGSS

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: 6.261229 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
TASIAQARKL VEQLKMEANI DRIKVSKAAA DLMAYCEAHA KEDPLLTPVP ASENPFR

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

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分子 #4: scFv16

分子名称: scFv16 / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 28.634797 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: VQLVESGGGL VQPGGSRKLS CSASGFAFSS FGMHWVRQAP EKGLEWVAYI SSGSGTIYYA DTVKGRFTIS RDDPKNTLFL QMTSLRSED TAMYYCVRSI YYYGSSPFDF WGQGTTLTVS AGGGGSGGGG SGGGGSADIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS ...文字列:
VQLVESGGGL VQPGGSRKLS CSASGFAFSS FGMHWVRQAP EKGLEWVAYI SSGSGTIYYA DTVKGRFTIS RDDPKNTLFL QMTSLRSED TAMYYCVRSI YYYGSSPFDF WGQGTTLTVS AGGGGSGGGG SGGGGSADIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS NGNTYLYWFL QRPGQSPQLL IYRMSNLASG VPDRFSGSGS GTAFTLTISR LEAEDVGVYY CMQHLEYPLT FG AGTKLEL LEENLYFQGA SHHHHHHHH

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分子 #5: Free fatty acid receptor 1

分子名称: Free fatty acid receptor 1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 29.395521 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDLPPQLSFG LYVAAFALGF PLNVLAIRGA TAHARLRLTP SLVYALNLGC SDLLLTVSLP LKAVEALASG AWPLPASLCP VFAVAHFFP LYAGGGFLAA LSAGRYLGAA FPLGYQAFRR PCYSWGVCAA IWALVLCHLG LVFGLEAPGG WLDHSNTSLG I NTPVNGSP ...文字列:
MDLPPQLSFG LYVAAFALGF PLNVLAIRGA TAHARLRLTP SLVYALNLGC SDLLLTVSLP LKAVEALASG AWPLPASLCP VFAVAHFFP LYAGGGFLAA LSAGRYLGAA FPLGYQAFRR PCYSWGVCAA IWALVLCHLG LVFGLEAPGG WLDHSNTSLG I NTPVNGSP VCLEAWDPAS AGPARFSLSL LLFFLPLAIT AFCYVGCLRA LARSGLTHRR KLRAAWVAGG ALLTLLLCVG PY NASNVAS FLYPNLGGSW RKLGLITGAW SVVLNPLVTG YL

UniProtKB: Free fatty acid receptor 1

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分子 #6: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

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分子 #7: DOCOSA-4,7,10,13,16,19-HEXAENOIC ACID

分子名称: DOCOSA-4,7,10,13,16,19-HEXAENOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: HXA
分子量理論値: 328.488 Da
Chemical component information

ChemComp-HXA:
DOCOSA-4,7,10,13,16,19-HEXAENOIC ACID / ドコサヘキサエン酸

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 61.6 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 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: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.39 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 305318
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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

他の情報も見る