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- EMDB-43221: CryoEM structure of GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43221
タイトルCryoEM structure of GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with engineered conformationally rigid Fab 2H11.4DS
マップデータ
試料
  • 複合体: GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS
    • 複合体: GNE-1952-alkylated KRAS G12C
      • タンパク質・ペプチド: GTPase KRas
    • 複合体: Fab 2H11.4DS
      • タンパク質・ペプチド: Fab 2H11.4DS heavy chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab 2H11.4DS light chain
  • リガンド: 1-{4-[(7M)-6-methyl-7-(5-methyl-2H-indazol-4-yl)quinazolin-4-yl]piperazin-1-yl}propan-1-one
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードfab / antigen binding fragment / protein engineering / gtpase / ONCOPROTEIN-MMUNE SYSTEM complex / ONCOPROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


response to mineralocorticoid / GMP binding / forebrain astrocyte development / LRR domain binding / regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of epithelial cell differentiation / response to isolation stress / response to gravity / epithelial tube branching involved in lung morphogenesis / type I pneumocyte differentiation ...response to mineralocorticoid / GMP binding / forebrain astrocyte development / LRR domain binding / regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of epithelial cell differentiation / response to isolation stress / response to gravity / epithelial tube branching involved in lung morphogenesis / type I pneumocyte differentiation / Rac protein signal transduction / positive regulation of Rac protein signal transduction / Signaling by RAS GAP mutants / Signaling by RAS GTPase mutants / Activation of RAS in B cells / myoblast proliferation / skeletal muscle cell differentiation / RAS signaling downstream of NF1 loss-of-function variants / RUNX3 regulates p14-ARF / positive regulation of glial cell proliferation / SOS-mediated signalling / Activated NTRK3 signals through RAS / Activated NTRK2 signals through RAS / SHC1 events in ERBB4 signaling / cardiac muscle cell proliferation / Signalling to RAS / Activated NTRK2 signals through FRS2 and FRS3 / SHC-related events triggered by IGF1R / Estrogen-stimulated signaling through PRKCZ / glial cell proliferation / SHC-mediated cascade:FGFR3 / MET activates RAS signaling / SHC-mediated cascade:FGFR2 / PTK6 Regulates RHO GTPases, RAS GTPase and MAP kinases / Signaling by PDGFRA transmembrane, juxtamembrane and kinase domain mutants / Signaling by PDGFRA extracellular domain mutants / SHC-mediated cascade:FGFR4 / Erythropoietin activates RAS / SHC-mediated cascade:FGFR1 / Signaling by FGFR4 in disease / Signaling by CSF3 (G-CSF) / FRS-mediated FGFR3 signaling / Signaling by FLT3 ITD and TKD mutants / FRS-mediated FGFR2 signaling / FRS-mediated FGFR4 signaling / p38MAPK events / FRS-mediated FGFR1 signaling / Signaling by FGFR3 in disease / protein-membrane adaptor activity / Tie2 Signaling / striated muscle cell differentiation / Signaling by FGFR2 in disease / GRB2 events in EGFR signaling / SHC1 events in EGFR signaling / Signaling by FLT3 fusion proteins / FLT3 Signaling / Signaling by FGFR1 in disease / EGFR Transactivation by Gastrin / NCAM signaling for neurite out-growth / homeostasis of number of cells within a tissue / CD209 (DC-SIGN) signaling / GRB2 events in ERBB2 signaling / Downstream signal transduction / Insulin receptor signalling cascade / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / SHC1 events in ERBB2 signaling / response to glucocorticoid / Constitutive Signaling by Overexpressed ERBB2 / Signaling by phosphorylated juxtamembrane, extracellular and kinase domain KIT mutants / VEGFR2 mediated cell proliferation / small monomeric GTPase / FCERI mediated MAPK activation / liver development / RAF activation / Signaling by ERBB2 TMD/JMD mutants / female pregnancy / Signaling by SCF-KIT / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / Constitutive Signaling by EGFRvIII / regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / MAP2K and MAPK activation / Signaling by ERBB2 ECD mutants / Signaling by ERBB2 KD Mutants / visual learning / cytoplasmic side of plasma membrane / cytokine-mediated signaling pathway / Regulation of RAS by GAPs / Signaling by CSF1 (M-CSF) in myeloid cells / RAS processing / Negative regulation of MAPK pathway / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants / GDP binding / Signaling by BRAF and RAF1 fusions / positive regulation of cellular senescence / DAP12 signaling / MAPK cascade / Constitutive Signaling by Ligand-Responsive EGFR Cancer Variants
類似検索 - 分子機能
Small GTPase, Ras-type / Small GTPase Ras domain profile. / Ran (Ras-related nuclear proteins) /TC4 subfamily of small GTPases / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / Small GTPase / Ras family / Rab subfamily of small GTPases / Small GTP-binding protein domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種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: 2.8 Å
データ登録者Kung JE / Sudhamsu J
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Disulfi de constrained Fabs overcome target size limitation for high-resolution single-particle cryo-EM.
著者: Jennifer E Kung / Matthew C Johnson / Christine C Jao / Christopher P Arthur / Dimitry Tegunov / Alexis Rohou / Jawahar Sudhamsu /
要旨: High-resolution structures of proteins are critical to understanding molecular mechanisms of biological processes and in the discovery of therapeutic molecules. Cryo-EM has revolutionized structure ...High-resolution structures of proteins are critical to understanding molecular mechanisms of biological processes and in the discovery of therapeutic molecules. Cryo-EM has revolutionized structure determination of large proteins and their complexes, but a vast majority of proteins that underlie human diseases are small (< 50 kDa) and usually beyond its reach due to low signal-to-noise images and difficulties in particle alignment. Current strategies to overcome this problem increase the overall size of small protein targets using scaffold proteins that bind to the target, but are limited by inherent flexibility and not being bound to their targets in a rigid manner, resulting in the target being poorly resolved compared to the scaffolds. Here we present an iteratively engineered molecular design for transforming Fabs (antibody fragments), into conformationally rigid scaffolds (Rigid-Fabs) that, when bound to small proteins (~20 kDa), can enable high-resolution structure determination using cryo-EM. This design introduces multiple disulfide bonds at strategic locations, generates a well-folded Fab constrained into a rigid conformation and can be applied to Fabs from various species, isotypes and chimeric Fabs. We present examples of the Rigid Fab design enabling high-resolution (2.3-2.5 Å) structures of small proteins, Ang2 (26 kDa) and KRAS (21 kDa) by cryo-EM. The strategies for designing disulfide constrained Rigid Fabs in our work thus establish a general approach to overcome the target size limitation of single particle cryo-EM.
履歴
登録2023年12月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月30日-
マップ公開2024年10月30日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13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_43221.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_43221.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 42.9 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.)
1.06 Å/pix.
x 224 pix.
= 236.835 Å		1.06 Å/pix.
x 224 pix.
= 236.835 Å		1.06 Å/pix.
x 224 pix.
= 236.835 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: 1.0573 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: 0.14
最小 - 最大-0.36985233 - 0.7934843
平均 (標準偏差)-0.00035287836 (±0.016096175)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ224224224
Spacing224224224
セルA=B=C: 236.83519 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_43221_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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追加マップ: Half map for local refinement of KRAS G12C and Fab variable domain

ファイルemd_43221_additional_1.map
注釈Half map for local refinement of KRAS G12C and Fab variable domain
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: Half map for local refinement of KRAS G12C and Fab variable domain

ファイルemd_43221_additional_2.map
注釈Half map for local refinement of KRAS G12C and Fab variable domain
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: Local refinement map for KRAS G12C and Fab variable domain

ファイルemd_43221_additional_3.map
注釈Local refinement map for KRAS G12C and Fab variable domain
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_43221_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_43221_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 : GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS

全体名称: GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS
要素
  • 複合体: GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS
    • 複合体: GNE-1952-alkylated KRAS G12C
      • タンパク質・ペプチド: GTPase KRas
    • 複合体: Fab 2H11.4DS
      • タンパク質・ペプチド: Fab 2H11.4DS heavy chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab 2H11.4DS light chain
  • リガンド: 1-{4-[(7M)-6-methyl-7-(5-methyl-2H-indazol-4-yl)quinazolin-4-yl]piperazin-1-yl}propan-1-one
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

+
超分子 #1: GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS

超分子名称: GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with Fab 2H11.4DS
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

+
超分子 #2: GNE-1952-alkylated KRAS G12C

超分子名称: GNE-1952-alkylated KRAS G12C / 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: Fab 2H11.4DS

超分子名称: Fab 2H11.4DS / 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: Homo sapiens (ヒト)

+
分子 #1: GTPase KRas

分子名称: GTPase KRas / 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: 19.352785 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
GMTEYKLVVV GACGVGKSAL TIQLIQNHFV DEYDPTIEDS YRKQVVIDGE TSLLDILDTA GQEEYSAMRD QYMRTGEGFL LVFAINNTK SFEDIHHYRE QIKRVKDSED VPMVLVGNKS DLPSRTVDTK QAQDLARSYG IPFIETSAKT RQGVDDAFYT L VREIRKHK EK

UniProtKB: GTPase KRas

+
分子 #2: Fab 2H11.4DS heavy chain

分子名称: Fab 2H11.4DS heavy 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 25.318248 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: EVQLQESGPG CVKPPGTLSL TCAVSGGSIS SSNWWSWVRQ PPGKGLEWIG EIYHSGSTNY NPSLKSRVTI SVDKSKNQFS LKLSSVTAA DTAVYYCARG SSSWYDLGPF DYWGQGTCVT VSSASTKGPS VFPLAPSSKS TSGGTAALGC LVKDYFCECP V TVSWNSGA ...文字列:
EVQLQESGPG CVKPPGTLSL TCAVSGGSIS SSNWWSWVRQ PPGKGLEWIG EIYHSGSTNY NPSLKSRVTI SVDKSKNQFS LKLSSVTAA DTAVYYCARG SSSWYDLGPF DYWGQGTCVT VSSASTKGPS VFPLAPSSKS TSGGTAALGC LVKDYFCECP V TVSWNSGA LTSGVHTFPA VLQSSGLYSL SSVVTVPSSS LGTQTYICNV NHKPSNTKVD KKVEPKSCDK THTHHHHHHP

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分子 #3: Fab 2H11.4DS light chain

分子名称: Fab 2H11.4DS light 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 22.97749 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: SVLTQPPSAS GTPGQRVTIS CSGSSSNIGS NYVYWYQQLC GTAPKLLIYR NNQRPSGVPD RFSGSKSGTS ASLAISGLRC EDEADYYCA AWDERLSGWV FGGGTKLTVL GQPKAAPSVT LFPPSSEELQ ANKATLVCLI SDFYPGAVTV AWKADSSPVK A GVETTTPS ...文字列:
SVLTQPPSAS GTPGQRVTIS CSGSSSNIGS NYVYWYQQLC GTAPKLLIYR NNQRPSGVPD RFSGSKSGTS ASLAISGLRC EDEADYYCA AWDERLSGWV FGGGTKLTVL GQPKAAPSVT LFPPSSEELQ ANKATLVCLI SDFYPGAVTV AWKADSSPVK A GVETTTPS CQSNCNKYAA SSYLSLTPEQ WKSHRSYSCQ VTHEGSTVEK TVAPTECS

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分子 #4: 1-{4-[(7M)-6-methyl-7-(5-methyl-2H-indazol-4-yl)quinazolin-4-yl]p...

分子名称: 1-{4-[(7M)-6-methyl-7-(5-methyl-2H-indazol-4-yl)quinazolin-4-yl]piperazin-1-yl}propan-1-one
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: A1AAW
分子量理論値: 414.503 Da

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分子 #5: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: GDP
分子量理論値: 443.201 Da
Chemical component information

ChemComp-GDP:
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP, エネルギー貯蔵分子*YM

+
分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

+
分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 40 / 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
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPES
100.0 mMsodium chlorideNaCl
5.0 mMmagnesium chlorideMgCl2
5.0 uMGDP
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
詳細: The peak fraction was subjected to mild crosslinking with 0.5 mM BS3 at room temperature for 10 min. The crosslinking reaction was quenched by addition of 100mM Tris 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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.3 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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

初期モデルモデルのタイプ: NONE
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: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 926738
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7rp3


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8vgq:
CryoEM structure of GNE-1952-alkylated KRAS G12C in complex with engineered conformationally rigid Fab 2H11.4DS

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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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