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万見
- EMDB-44229: Cryo-EM structure of the LAPTH-bound PTH1R in complex with Gq -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44229
タイトルCryo-EM structure of the LAPTH-bound PTH1R in complex with Gq
マップデータLAPTH-PTH1R-Gq_map_half_B
試料
  • 複合体: LAPTH-PTH1R-Gq complex
    • タンパク質・ペプチド: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q)
    • タンパク質・ペプチド: Long-acting parathyroid hormone analog
    • 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: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
キーワードGPCR / PTH1R / Membrane protein / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


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 ...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 / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / 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 / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / fibroblast proliferation / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
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 beta WD-40 repeat ...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 beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / 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
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Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) / 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: 3.49 Å
データ登録者Zhang X / Liu H / Zhang C / Vilardaga J-P
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)R01DK116780 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)R01DK122259 米国
National Institutes of Health/National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIH/NIDCR)R21DE032478 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Allosteric mechanism in the distinctive coupling of G and G to the parathyroid hormone type 1 receptor.
著者: Xuan Zhang / Ji Young Lee / Jonathan Pacheco / Ieva Sutkeviciute / Anju Krishnan Anitha / Heng Liu / Stephanie Singh / Carlos Ventura / Sofya Savransky / Ashok Khatri / Cheng Zhang / Ivet ...著者: Xuan Zhang / Ji Young Lee / Jonathan Pacheco / Ieva Sutkeviciute / Anju Krishnan Anitha / Heng Liu / Stephanie Singh / Carlos Ventura / Sofya Savransky / Ashok Khatri / Cheng Zhang / Ivet Bahar / Jean-Pierre Vilardaga /
要旨: The mechanism determining the preferential stimulation of one heterotrimeric G protein signaling pathway over another by a ligand remains undetermined. By reporting the cryogenic electron microscopy ...The mechanism determining the preferential stimulation of one heterotrimeric G protein signaling pathway over another by a ligand remains undetermined. By reporting the cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of the parathyroid hormone (PTH) type 1 receptor (PTH1R) complexed with Gq and comparing its allosteric dynamics with that of PTH1R in complex with G, we uncover a mechanism underlying such preferences. We show that an allosteric coupling between the ligand PTH and the C-terminal helix α5 of the Gα subunit controls the stability of the PTH1R complex with the specific G protein, G or G. Single-cell-level experiments further validate the G protein-selective effects of the PTH binding pose by demonstrating the differential, G protein-dependent residence times and affinity of this ligand at the PTH1R binding site. The findings deepen our understanding of the selective coupling of PTH1R to G or G and how it relates to the stability and kinetics of ligand binding. They explain the observed variability in the ligand-binding affinity of a GPCR when coupled to different G proteins.
履歴
登録2024年3月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月19日-
マップ公開2025年3月19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_44229.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_44229.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈LAPTH-PTH1R-Gq_map_half_B
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 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 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: 0.828 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: 0.12
最小 - 最大-0.025073921 - 2.1406248
平均 (標準偏差)0.00088467775 (±0.019717043)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 264.96 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: LAPTH-PTH1R-Gq map half B

ファイルemd_44229_half_map_1.map
注釈LAPTH-PTH1R-Gq_map_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: LAPTH-PTH1R-Gq map half A

ファイルemd_44229_half_map_2.map
注釈LAPTH-PTH1R-Gq_map_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 : LAPTH-PTH1R-Gq complex

全体名称: LAPTH-PTH1R-Gq complex
要素
  • 複合体: LAPTH-PTH1R-Gq complex
    • タンパク質・ペプチド: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q)
    • タンパク質・ペプチド: Long-acting parathyroid hormone analog
    • 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: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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超分子 #1: LAPTH-PTH1R-Gq complex

超分子名称: LAPTH-PTH1R-Gq complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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分子 #1: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor

分子名称: Parathyroid hormone/parathyroid hormone-related peptide receptor
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: 78.275008 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DYKDDDDGQP GNGSAFLLAP NGSHAPDHNV TQQRDEENLY FQGVDGGSGG SGGDADDVMT KEEQIFLLHR AQAQCEKRLK EVLQRPASI MESDKGWTSA STSGKPRKDK ASGKLYPESE EDKEAPTGSR YRGRPCLPEW DHILCWPLGA PGEVVAVPCP D YIYDFNHK ...文字列:
DYKDDDDGQP GNGSAFLLAP NGSHAPDHNV TQQRDEENLY FQGVDGGSGG SGGDADDVMT KEEQIFLLHR AQAQCEKRLK EVLQRPASI MESDKGWTSA STSGKPRKDK ASGKLYPESE EDKEAPTGSR YRGRPCLPEW DHILCWPLGA PGEVVAVPCP D YIYDFNHK GHAYRRCDRN GSWELVPGHN RTWANYSECV KFLTNETRER EVFDRLGMIY TVGYSVSLAS LTVAVLILAY FR RLHCTRN YIHMHLFLSF MLRAVSIFVK DAVLYSGATL DEAERLTEEE LRAIAQAPPP PATAAAGYAG CRVAVTFFLY FLA TNYYWI LVEGLYLHSL IFMAFFSEKK YLWGFTVFGW GLPAVFVAVW VSVRATLANT GCWDLSSGNK KWIIQVPILA SIVL NFILF INIVRVLATK LRETNAGRCD TRQQYRKLLK STLVLMPLFG VHYIVFMATP YTEVSGTLWQ VQMHYEMLFN SFQGF FVAI IYCFCNGEVQ AEIKKSWSRW TLALDFKRKA RSGSSSYSYG AAAVFTLEDF VGDWEQTAAY NLDQVLEQGG VSSLLQ NLA VSVTPIQRIV RSGENALKID IHVIIPYEGL SADQMAQIEE VFKVVYPVDD HHFKVILPYG TLVIDGVTPN MLNYFGR PY EGIAVFDGKK ITVTGTLWNG NKIIDERLIT PDGSMLFRVT INSHHHHHHH H

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(q)

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(q) / 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: 41.238883 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA RRELKLLLLG TGESGKSTFI KQMRIIHGSG YSDEDKRGFT KLVYQNIFTA MQAMIRAMD TLKIPYKYEH NKAHAQLVRE VDVEKVSAFE NPYVDAIKSL WNDPGIQECY DRRREYQLSD STKYYLNDLD R VADPAYLP ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA RRELKLLLLG TGESGKSTFI KQMRIIHGSG YSDEDKRGFT KLVYQNIFTA MQAMIRAMD TLKIPYKYEH NKAHAQLVRE VDVEKVSAFE NPYVDAIKSL WNDPGIQECY DRRREYQLSD STKYYLNDLD R VADPAYLP TQQDVLRVRV PTTGIIEYPF DLQSVIFRMV DVGGQRSERR KWIHCFENVT SIMFLVALSE YDQVLVESDN EN RMEESKA LFRTIITYPW FQNSSVILFL NKKDLLEEKI MYSHLVDYFP EYDGPQRDAQ AAREFILKMF VDLNPDSDKI IYS HFTCAT DTENIRFVFA AVKDTILQLN LKEYNLV

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分子 #3: Long-acting parathyroid hormone analog

分子名称: Long-acting parathyroid hormone analog / 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: 4.274027 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列:
AVAEIQLMHQ RAKWIQDARR RAFLHKLIAE IHTAEI

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分子 #4: 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: 4 / 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: 38.744371 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHHHGSL LQSELDQLRQ EAEQLKNQIR DARKACADAT LSQITNNIDP VGRIQMRTRR TLRGHLAKIY AMHWGTDSRL LVSASQDGK LIIWDSYTTN KVHAIPLRSS WVMTCAYAPS GNYVACGGLD NICSIYNLKT REGNVRVSRE LAGHTGYLSC C RFLDDNQI ...文字列:
MHHHHHHGSL LQSELDQLRQ EAEQLKNQIR DARKACADAT LSQITNNIDP VGRIQMRTRR TLRGHLAKIY AMHWGTDSRL LVSASQDGK LIIWDSYTTN KVHAIPLRSS WVMTCAYAPS GNYVACGGLD NICSIYNLKT REGNVRVSRE LAGHTGYLSC C RFLDDNQI VTSSGDTTCA LWDIETGQQT TTFTGHTGDV MSLSLAPDTR LFVSGACDAS AKLWDVREGM CRQTFTGHES DI NAICFFP NGNAFATGSD DATCRLFDLR ADQELMTYSH DNIICGITSV SFSKSGRLLL AGYDDFNCNV WDALKADRAG VLA GHDNRV SCLGVTDDGM AVATGSWDSF LKIWN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #5: scFv16

分子名称: scFv16 / 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: 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 #6: 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: 6 / 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: 7.861143 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFCAI L

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

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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TFS 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: 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）: 1.8 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: 3.49 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 129318
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

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