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万見
- EMDB-43766: Kir6.2-Q52R/SUR1 apo closed channel -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43766
タイトルKir6.2-Q52R/SUR1 apo closed channel
マップデータMap of Kir6.2-Q52R SUR1 in an apo closed CTD-down, reconstructed with 12,320 particle C1 local reconstruction.
試料
  • 複合体: Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel
    • タンパク質・ペプチド: Kir6.2, Potassium inwardly rectifying channel, subfamily J, member 11
    • タンパク質・ペプチド: SUR1, ATP-binding cassette sub-family C member 8
キーワードATP-sensitive potassium channel / KATP channel / SUR1 / Kir6.2-Q52R / potassium transport / metabolic sensor / diabetes / phospholipid binding / PIP2 / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Regulation of insulin secretion / ATP sensitive Potassium channels / ABC-family proteins mediated transport / response to resveratrol / ATP-activated inward rectifier potassium channel activity / inward rectifying potassium channel / sulfonylurea receptor activity / cell body fiber / ventricular cardiac muscle tissue development / CAMKK-AMPK signaling cascade ...Regulation of insulin secretion / ATP sensitive Potassium channels / ABC-family proteins mediated transport / response to resveratrol / ATP-activated inward rectifier potassium channel activity / inward rectifying potassium channel / sulfonylurea receptor activity / cell body fiber / ventricular cardiac muscle tissue development / CAMKK-AMPK signaling cascade / voltage-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / ATPase-coupled monoatomic cation transmembrane transporter activity / inward rectifier potassium channel activity / regulation of monoatomic ion transmembrane transport / nervous system process / inorganic cation transmembrane transport / response to stress / ankyrin binding / Ion homeostasis / response to ATP / action potential / potassium ion import across plasma membrane / response to testosterone / voltage-gated potassium channel activity / intercalated disc / axolemma / ABC-type transporter activity / negative regulation of insulin secretion / cellular response to nutrient levels / heat shock protein binding / T-tubule / potassium ion transmembrane transport / regulation of insulin secretion / acrosomal vesicle / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / response to ischemia / positive regulation of protein localization to plasma membrane / cellular response to glucose stimulus / potassium ion transport / sarcolemma / cellular response to nicotine / glucose metabolic process / cellular response to tumor necrosis factor / nuclear envelope / response to estradiol / presynaptic membrane / transmembrane transporter binding / response to hypoxia / endosome / response to xenobiotic stimulus / neuronal cell body / glutamatergic synapse / apoptotic process / ATP hydrolysis activity / protein-containing complex / ATP binding / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Potassium channel, inwardly rectifying, Kir6.2 / ATP-binding cassette subfamily C member 8 / Sulphonylurea receptor / Potassium channel, inwardly rectifying, transmembrane domain / Inward rectifier potassium channel transmembrane domain / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir, cytoplasmic / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir / Inward rectifier potassium channel, C-terminal / Inward rectifier potassium channel C-terminal domain / : ...Potassium channel, inwardly rectifying, Kir6.2 / ATP-binding cassette subfamily C member 8 / Sulphonylurea receptor / Potassium channel, inwardly rectifying, transmembrane domain / Inward rectifier potassium channel transmembrane domain / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir, cytoplasmic / Potassium channel, inwardly rectifying, Kir / Inward rectifier potassium channel, C-terminal / Inward rectifier potassium channel C-terminal domain / : / ABC transporter transmembrane region / ABC transporter type 1, transmembrane domain / ABC transporter integral membrane type-1 fused domain profile. / ABC transporter type 1, transmembrane domain superfamily / ABC transporter-like, conserved site / ABC transporters family signature. / ABC transporter / ABC transporter-like, ATP-binding domain / ATP-binding cassette, ABC transporter-type domain profile. / Immunoglobulin E-set / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
SUR1 / ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 11
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Mesocricetus auratus (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: 6.9 Å
データ登録者Driggers CM / Shyng S-L
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)DK066485 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM129547 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structure of an open K channel reveals tandem PIP binding sites mediating the Kir6.2 and SUR1 regulatory interface.
著者: Camden M Driggers / Yi-Ying Kuo / Phillip Zhu / Assmaa ElSheikh / Show-Ling Shyng /
要旨: ATP-sensitive potassium (K) channels, composed of four pore-lining Kir6.2 subunits and four regulatory sulfonylurea receptor 1 (SUR1) subunits, control insulin secretion in pancreatic β-cells. K ...ATP-sensitive potassium (K) channels, composed of four pore-lining Kir6.2 subunits and four regulatory sulfonylurea receptor 1 (SUR1) subunits, control insulin secretion in pancreatic β-cells. K channel opening is stimulated by PIP and inhibited by ATP. Mutations that increase channel opening by PIP reduce ATP inhibition and cause neonatal diabetes. Although considerable evidence has implicated a role for PIP in K channel function, previously solved open-channel structures have lacked bound PIP, and mechanisms by which PIP regulates K channels remain unresolved. Here, we report the cryoEM structure of a K channel harboring the neonatal diabetes mutation Kir6.2-Q52R, in the open conformation, bound to amphipathic molecules consistent with natural C18:0/C20:4 long-chain PI(4,5)P at two adjacent binding sites between SUR1 and Kir6.2. The canonical PIP binding site is conserved among PIP-gated Kir channels. The non-canonical PIP binding site forms at the interface of Kir6.2 and SUR1. Functional studies demonstrate both binding sites determine channel activity. Kir6.2 pore opening is associated with a twist of the Kir6.2 cytoplasmic domain and a rotation of the N-terminal transmembrane domain of SUR1, which widens the inhibitory ATP binding pocket to disfavor ATP binding. The open conformation is particularly stabilized by the Kir6.2-Q52R residue through cation-π bonding with SUR1-W51. Together, these results uncover the cooperation between SUR1 and Kir6.2 in PIP binding and gating, explain the antagonistic regulation of K channels by PIP and ATP, and provide a putative mechanism by which Kir6.2-Q52R stabilizes an open channel to cause neonatal diabetes.
履歴
登録2024年2月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月3日-
マップ公開2024年4月3日-
更新2024年4月3日-
現状2024年4月3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_43766.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_43766.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Map of Kir6.2-Q52R SUR1 in an apo closed CTD-down, reconstructed with 12,320 particle C1 local reconstruction.
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 600 pix.
= 495.6 Å		0.83 Å/pix.
x 600 pix.
= 495.6 Å		0.83 Å/pix.
x 600 pix.
= 495.6 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: 0.055
最小 - 最大-0.06899232 - 0.20788586
平均 (標準偏差)0.0002493941 (±0.009527795)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 495.59998 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: Half map A of Kir6.2-Q52R SUR1 in an...

ファイルemd_43766_half_map_1.map
注釈Half map A of Kir6.2-Q52R SUR1 in an apo closed CTD-down, reconstructed with 12,320 particle C1 local reconstruction.
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: Half map B of Kir6.2-Q52R SUR1 in an...

ファイルemd_43766_half_map_2.map
注釈Half map B of Kir6.2-Q52R SUR1 in an apo closed CTD-down, reconstructed with 12,320 particle C1 local reconstruction.
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 : Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel

全体名称: Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel
要素
  • 複合体: Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel
    • タンパク質・ペプチド: Kir6.2, Potassium inwardly rectifying channel, subfamily J, member 11
    • タンパク質・ペプチド: SUR1, ATP-binding cassette sub-family C member 8

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超分子 #1: Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel

超分子名称: Kir6.2-Q52R/SUR1 open channel / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Kir6.2-Q52R/SUR1 open KATP channel in the open conformation in complex with PIP2 and other phospholipids
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 880 KDa

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分子 #1: Kir6.2, Potassium inwardly rectifying channel, subfamily J, member 11

分子名称: Kir6.2, Potassium inwardly rectifying channel, subfamily J, member 11
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 器官: Pancreas / 細胞: Beta cell
組換発現生物種: Chlorocebus aethiops (ミドリザル)
配列文字列: MLSRKGIIPE EYVLTRLAED PTEPRYRTRE RRARFVSKKG NCNVAHKNIR ERGRFLQDVF TTLVDLKWPH TLLIFTMSFL CSWLLFAMV WWLIAFAHGD LAPGEGTNVP CVTSIHSFSS AFLFSIEVQV TIGFGGRMVT EECPLAILIL IVQNIVGLMI N AIMLGCIF ...文字列:
MLSRKGIIPE EYVLTRLAED PTEPRYRTRE RRARFVSKKG NCNVAHKNIR ERGRFLQDVF TTLVDLKWPH TLLIFTMSFL CSWLLFAMV WWLIAFAHGD LAPGEGTNVP CVTSIHSFSS AFLFSIEVQV TIGFGGRMVT EECPLAILIL IVQNIVGLMI N AIMLGCIF MKTAQAHRRA ETLIFSKHAV ITLRHGRLCF MLRVGDLRKS MIISATIHMQ VVRKTTSPEG EVVPLHQVDI PM ENGVGGN SIFLVAPLII YHVIDSNSPL YDLAPSDLHH HQDLEIIVIL EGVVETTGIT TQARTSYLAD EILWGQRFVP IVA EEDGRY SVDYSKFGNT VKVPTPLCTA RQLDEDRSLL DALTLASSRG PLRKRSVAVA KAKPKFSISP DSLS

UniProtKB: ATP-sensitive inward rectifier potassium channel 11

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分子 #2: SUR1, ATP-binding cassette sub-family C member 8

分子名称: SUR1, ATP-binding cassette sub-family C member 8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mesocricetus auratus (ネズミ)
組換発現生物種: Chlorocebus aethiops (ミドリザル)
配列文字列: MPLAFCGTEN HSAAYRVDQG VLNNGCFVDA LNVVPHVFLL FITFPILFIG WGSQSSKVHI HHSTWLHFPG HNLRWILTFI LLFVLVCEI AEGILSDGVT ESRHLHLYMP AGMAFMAAIT SVVYYHNIET SNFPKLLIAL LIYWTLAFIT KTIKFVKFYD H AIGFSQLR ...文字列:
MPLAFCGTEN HSAAYRVDQG VLNNGCFVDA LNVVPHVFLL FITFPILFIG WGSQSSKVHI HHSTWLHFPG HNLRWILTFI LLFVLVCEI AEGILSDGVT ESRHLHLYMP AGMAFMAAIT SVVYYHNIET SNFPKLLIAL LIYWTLAFIT KTIKFVKFYD H AIGFSQLR FCLTGLLVIL YGMLLLVEVN VIRVRRYIFF KTPREVKPPE DLQDLGVRFL QPFVNLLSKG TYWWMNAFIK TA HKKPIDL RAIGKLPIAM RALTNYQRLC VAFDAQARKD TQSPQGARAI WRALCHAFGR RLILSSTFRI LADLLGFAGP LCI FGIVDH LGKENHVFQP KTQFLGVYFV SSQEFLGNAY VLAVLLFLAL LLQRTFLQAS YYVAIETGIN LRGAIQTKIY NKIM HLSTS NLSMGEMTAG QICNLVAIDT NQLMWFFFLC PNLWAMPVQI IVGVILLYYI LGVSALIGAA VIILLAPVQY FVATK LSQA QRSTLEHSNE RLKQTNEMLR GMKLLKLYAW ESIFCSRVEV TRRKEMTSLR AFAVYTSISI FMNTAIPIAA VLITFV GHV SFFKESDLSP SVAFASLSLF HILVTPLFLL SSVVRSTVKA LVSVQKLSEF LSSAEIREEQ CAPREPAPQG QAGKYQA VP LKVVNRKRPA REEVRDLLGP LQRLAPSMDG DADNFCVQII GGFFTWTPDG IPTLSNITIR IPRGQLTMIV GQVGCGKS S LLLATLGEMQ KVSGAVFWNS NLPDSEGEDP SSPERETAAG SDIRSRGPVA YASQKPWLLN ATVEENITFE SPFNKQRYK MVIEACSLQP DIDILPHGDQ TQIGERGINL SGGQRQRISV ARALYQQTNV VFLDDPFSAL DVHLSDHLMQ AGILELLRDD KRTVVLVTH KLQYLPHADW IIAMKDGTIQ REGTLKDFQR SECQLFEHWK TLMNRQDQEL EKETVMERKA SEPSQGLPRA M SSRDGLLL DEEEEEEEAA ESEEDDNLSS VLHQRAKIPW RACTKYLSSA GILLLSLLVF SQLLKHMVLV AIDYWLAKWT DS ALVLSPA ARNCSLSQEC DLDQSVYAMV FTLLCSLGIV LCLVTSVTVE WTGLKVAKRL HRSLLNRIIL APMRFFETTP LGS ILNRFS SDCNTIDQHI PSTLECLSRS TLLCVSALTV ISYVTPVFLV ALLPLAVVCY FIQKYFRVAS RDLQQLDDTT QLPL LSHFA ETVEGLTTIR AFRYEARFQQ KLLEYTDSNN IASLFLTAAN RWLEVRMEYI GACVVLIAAA TSISNSLHRE LSAGL VGLG LTYALMVSNY LNWMVRNLAD MEIQLGAVKR IHALLKTEAE SYEGLLAPSL IPKNWPDQGK IQIQNLSVRY DSSLKP VLK HVNALISPGQ KIGICGRTGS GKSSFSLAFF RMVDMFEGRI IIDGIDIAKL PLHTLRSRLS IILQDPVLFS GTIRFNL DP EKKCSDSTLW EALEIAQLKL VVKALPGGLD AIITEGGENF SQGQRQLFCL ARAFVRKTSI FIMDEATASI DMATENIL Q KVVMTAFADR TVVTIAHRVH TILSADLVMV LKRGAILEFD KPETLLSQKD SVFASFVRAD K

UniProtKB: SUR1

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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

濃度0.15 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
200.0 mMNaClsodium chloride
100.0 mMKClpotassium chloride
50.0 mMHEPES pH 7.5
1.0 mMbrain Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate
0.05 %digitonin

詳細: HEPES, pH 7.5, 200 mM NaCl, 100 mM KCl, 0.05% digitonin, long-chain PIP2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - #0 - Film type ID: 1 / 支持フィルム - #0 - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - #0 - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - #1 - Film type ID: 2 / 支持フィルム - #1 - 材質: CARBON / 支持フィルム - #1 - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec.
詳細: Following glow-discharge, the grid was coated with Graphene Oxide before sample application
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 279 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III
詳細3 microliters of purified Kir6.2-Q52R/FLAG-SUR1 were loaded onto Quantifoil R 1.2/1.3 Au 300 grids prepared with a fresh Graphene Oxide surface.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
詳細Titan Krios #3 at the Pacific Northwest National Lab
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 5241 / 平均露光時間: 2.2 sec. / 平均電子線量: 55.0 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 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）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 12320 / 詳細: C4 symmetry expanded particles
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 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: 6.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
詳細: C4 symmetry expanded particles were used for the reconstruction
使用した粒子像数: 12320
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
詳細: 3D classification parsed out a CTD-down closed conformation

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7uqr


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細A rigid-body fit of PDB ID 7UQR (closed apo Kir6.2/SUR1) is a good fit into this closed apo Kir6.2-Q52R/SUR1 map
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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