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- EMDB-44148: The cryo-EM structure of the H2A.Z-H3.3 double-variant nucleosome -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44148
タイトルThe cryo-EM structure of the H2A.Z-H3.3 double-variant nucleosome
マップデータ
試料
  • 複合体: nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z
    • タンパク質・ペプチド: Histone H3.3
    • タンパク質・ペプチド: Histone H4
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2A.Z
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2B 1.1
    • DNA: DNA (128-MER)
    • DNA: DNA (128-MER)
キーワードhistone variant / nucleosome / chromatin / complex / STRUCTURAL PROTEIN / STRUCTURAL PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of chromosome condensation / Barr body / regulation of centromere complex assembly / inner kinetochore / pericentric heterochromatin formation / muscle cell differentiation / oocyte maturation / nucleosomal DNA binding / nucleus organization / spermatid development ...negative regulation of chromosome condensation / Barr body / regulation of centromere complex assembly / inner kinetochore / pericentric heterochromatin formation / muscle cell differentiation / oocyte maturation / nucleosomal DNA binding / nucleus organization / spermatid development / single fertilization / subtelomeric heterochromatin formation / RNA polymerase II core promoter sequence-specific DNA binding / heterochromatin / Replacement of protamines by nucleosomes in the male pronucleus / telomere organization / embryo implantation / Inhibition of DNA recombination at telomere / RNA Polymerase I Promoter Opening / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / Regulation of endogenous retroelements by the Human Silencing Hub (HUSH) complex / DNA methylation / Condensation of Prophase Chromosomes / Chromatin modifications during the maternal to zygotic transition (MZT) / SIRT1 negatively regulates rRNA expression / ERCC6 (CSB) and EHMT2 (G9a) positively regulate rRNA expression / PRC2 methylates histones and DNA / Regulation of endogenous retroelements by KRAB-ZFP proteins / Defective pyroptosis / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / RNA Polymerase I Promoter Escape / cellular response to estradiol stimulus / Transcriptional regulation by small RNAs / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / RUNX1 regulates genes involved in megakaryocyte differentiation and platelet function / Activated PKN1 stimulates transcription of AR (androgen receptor) regulated genes KLK2 and KLK3 / euchromatin / NoRC negatively regulates rRNA expression / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / Meiotic recombination / Pre-NOTCH Transcription and Translation / Activation of anterior HOX genes in hindbrain development during early embryogenesis / multicellular organism growth / Transcriptional regulation of granulopoiesis / male gonad development / osteoblast differentiation / structural constituent of chromatin / nucleosome / nucleosome assembly / RUNX1 regulates transcription of genes involved in differentiation of HSCs / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / chromatin organization / MLL4 and MLL3 complexes regulate expression of PPARG target genes in adipogenesis and hepatic steatosis / Senescence-Associated Secretory Phenotype (SASP) / positive regulation of cell growth / Oxidative Stress Induced Senescence / Estrogen-dependent gene expression / chromosome, telomeric region / cell population proliferation / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / Amyloid fiber formation / protein heterodimerization activity / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex / DNA binding / extracellular exosome / extracellular region / nucleoplasm / nucleus
類似検索 - 分子機能
: / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A ...: / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 / Histone-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Histone H2B 1.1 / Histone H2A.Z / Histone H4 / Histone H3.3
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌) / Homo sapiens (ヒト) / Xenopus laevis (アフリカツメガエル) / Mus musculus (ハツカネズミ) / 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: 3.0 Å
データ登録者Tan D / Sokolova V
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM133611 米国
National Science Foundation (NSF, United States)1942049 米国
引用ジャーナル: Epigenomes / 年: 2024
タイトル: Structural and Biochemical Characterization of the Nucleosome Containing Variants H3.3 and H2A.Z.
著者: Harry Jung / Vladyslava Sokolova / Gahyun Lee / Victoria Rose Stevens / Dongyan Tan /
要旨: Variant H3.3, along with H2A.Z, is notably enriched at promoter regions and is commonly associated with transcriptional activation. However, the specific molecular mechanisms through which H3.3 ...Variant H3.3, along with H2A.Z, is notably enriched at promoter regions and is commonly associated with transcriptional activation. However, the specific molecular mechanisms through which H3.3 influences chromatin dynamics at transcription start sites, and its role in gene regulation, remain elusive. Using a combination of biochemistry and cryo-electron microscopy (cryo-EM), we show that the inclusion of H3.3 alone does not induce discernible changes in nucleosome DNA dynamics. Conversely, the presence of both H3.3 and H2A.Z enhances DNA's flexibility similarly to H2A.Z alone. Interestingly, our findings suggest that the presence of H3.3 in the H2A.Z nucleosome provides slightly increased protection to DNA at internal sites within the nucleosome. These results imply that while H2A.Z at active promoters promotes the formation of more accessible nucleosomes with increased DNA accessibility to facilitate transcription, the simultaneous presence of H3.3 offers an additional mechanism to fine-tune nucleosome accessibility and the chromatin environment.
履歴
登録2024年3月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月12日-
マップ公開2024年6月12日-
更新2024年7月17日-
現状2024年7月17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_44148.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_44148.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 276.48 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: 1.08 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: 0.03
最小 - 最大-0.10620304 - 0.22206807
平均 (標準偏差)0.00021574917 (±0.004335793)
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: 276.48 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: #1

ファイルemd_44148_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: #2

ファイルemd_44148_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 : nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z

全体名称: nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z
要素
  • 複合体: nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z
    • タンパク質・ペプチド: Histone H3.3
    • タンパク質・ペプチド: Histone H4
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2A.Z
    • タンパク質・ペプチド: Histone H2B 1.1
    • DNA: DNA (128-MER)
    • DNA: DNA (128-MER)

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超分子 #1: nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z

超分子名称: nucleosome containing histone variants H3.3 and H2A.Z
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: The complex contains Xenopus histone H2B and H4, human H3.3, and mouse H2A.Z
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 288 KDa

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分子 #1: Histone H3.3

分子名称: Histone H3.3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 15.360983 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MARTKQTARK STGGKAPRKQ LATKAARKSA PSTGGVKKPH RYRPGTVALR EIRRYQKSTE LLIRKLPFQR LVREIAQDFK TDLRFQSAA IGALQEASEA YLVGLFEDTN LCAIHAKRVT IMPKDIQLAR RIRGERA

UniProtKB: Histone H3.3

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分子 #2: Histone H4

分子名称: Histone H4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
分子量理論値: 11.394426 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSGRGKGGKG LGKGGAKRHR KVLRDNIQGI TKPAIRRLAR RGGVKRISGL IYEETRGVLK VFLENVIRDA VTYTEHAKRK TVTAMDVVY ALKRQGRTLY GFGG

UniProtKB: Histone H4

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分子 #3: Histone H2A.Z

分子名称: Histone H2A.Z / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 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: 13.581796 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MAGGKAGKDS GKAKTKAVSR SQRAGLQFPV GRIHRHLKSR TTSHGRVGAT AAVYSAAILE YLTAEVLELA GNASKDLKVK RITPRHLQL AIRGDEELDS LIKATIAGGG VIPHIHKSLI GKKGQQKTV

UniProtKB: Histone H2A.Z

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分子 #4: Histone H2B 1.1

分子名称: Histone H2B 1.1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
分子量理論値: 13.965265 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MPEPAKSAPA PKKGSKKAVT KTQKKDGKKR RKSRKESYAI YVYKVLKQVH PDTGISSKAM SIMNSFVNDV FERIAGEASR LAHYNKRST ITSREIQTAV RLLLPGELAK HAVSEGTKAV TKYTSAK

UniProtKB: Histone H2B 1.1

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分子 #5: DNA (128-MER)

分子名称: DNA (128-MER) / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 45.604047 KDa
配列文字列: (DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DG)(DG)(DG) (DA) (DG)(DT)(DA)(DA)(DT) ...文字列:
(DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DG)(DG)(DG) (DA) (DG)(DT)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DC) (DC)(DT)(DT)(DG)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DT) (DA)(DA) (DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DG)(DG) (DG)(DG)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DG)(DC) (DG)(DT)(DA) (DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DG) (DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT) (DG)(DC)(DT)(DA) (DG)(DA)(DG)(DC)(DT) (DG)(DT)(DC)(DT)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DC) (DA)(DA)(DT)(DT)(DG) (DA)(DG)(DC)(DG) (DG)(DC)(DC)(DT)(DC)(DG)(DG)(DC)(DA)(DC) (DC)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT) (DT)(DC)(DT) (DC)(DC)(DA)(DG)

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分子 #6: DNA (128-MER)

分子名称: DNA (128-MER) / タイプ: dna / ID: 6 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 51.269656 KDa
配列文字列: (DA)(DT)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC)(DC)(DC)(DT) (DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DC) (DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DG)(DA)(DG) (DG)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DA)(DA)(DT) (DT) (DG)(DG)(DT)(DC)(DG) ...文字列:
(DA)(DT)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC)(DC)(DC)(DT) (DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DC) (DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DG)(DA)(DG) (DG)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DA)(DA)(DT) (DT) (DG)(DG)(DT)(DC)(DG)(DT)(DA)(DG) (DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DT)(DA)(DG) (DC)(DA) (DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DT)(DA) (DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DA) (DC)(DG)(DC) (DG)(DC)(DT)(DG)(DT)(DC) (DC)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC)(DG)(DT)(DT)(DT) (DT)(DA)(DA)(DC) (DC)(DG)(DC)(DC)(DA) (DA)(DG)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT)(DT)(DA)(DC) (DT)(DC)(DC)(DC)(DT) (DA)(DG)(DT)(DC) (DT)(DC)(DC)(DA)(DG)(DG)(DC)(DA)(DC)(DG) (DT)(DG)(DT)(DC)(DA)(DG) (DA)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DC)(DA)(DT)(DC)(DC)(DT) (DG)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT)(DG) (DA)(DC) (DT)(DA)(DG)(DA)(DT)

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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0.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 20mM Tris-HCl, 5mM NaCl
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 - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 気圧: 0.0002 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Freezing condition: blot force 0, blot time 4.5 second.

-
電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
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: 2 / 実像数: 5140 / 平均電子線量: 50.0 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: 100.0 µm / 倍率（補正後）: 81000 / 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）: 2.25 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: 1291847
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: relion-4.0 was used to generate a de novo 3D initial model from selected 2D particles.
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) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 205792
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 320000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)

-
原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

5b33

chain_id: A, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: B, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: C, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: D, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: E, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: F, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: G, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5b33

chain_id: H, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6fq5

chain_id: I, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6fq5

chain_id: J, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細Phenix real-space refinement was used.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 87.42
得られたモデル

PDB-9b3p:
The cryo-EM structure of the H2A.Z-H3.3 double-variant nucleosome

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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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