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- EMDB-45426: Cryo-EM structure of dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic re... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45426
タイトルCryo-EM structure of dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gi-protein
マップデータ
試料
  • 複合体: Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gi-protein
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • 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: Endolysin,Alpha-2A adrenergic receptor
  • リガンド: 4-[(1~{S})-1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1~{H}-imidazole
キーワードGPCR Adrenergic Receptor / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of uterine smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting adrenergic receptor signaling pathway / alpha2-adrenergic receptor activity / Adrenaline signalling through Alpha-2 adrenergic receptor / alpha-2C adrenergic receptor binding / : / negative regulation of epinephrine secretion / epinephrine binding / phospholipase C-activating adrenergic receptor signaling pathway / negative regulation of norepinephrine secretion ...negative regulation of uterine smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting adrenergic receptor signaling pathway / alpha2-adrenergic receptor activity / Adrenaline signalling through Alpha-2 adrenergic receptor / alpha-2C adrenergic receptor binding / : / negative regulation of epinephrine secretion / epinephrine binding / phospholipase C-activating adrenergic receptor signaling pathway / negative regulation of norepinephrine secretion / alpha-1B adrenergic receptor binding / Extra-nuclear estrogen signaling / negative regulation of calcium ion transmembrane transporter activity / Adenylate cyclase inhibitory pathway / Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / heterotrimeric G-protein binding / negative regulation of calcium ion-dependent exocytosis / activation of protein kinase activity / Surfactant metabolism / Activation of the phototransduction cascade / dopaminergic synapse / thermoception / positive regulation of potassium ion transport / fear response / thioesterase binding / negative regulation of synaptic transmission / negative regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / GTPase activating protein binding / response to alcohol / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / positive regulation of membrane protein ectodomain proteolysis / norepinephrine binding / intestinal absorption / Adrenoceptors / G alpha (i) signalling events / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / Thromboxane signalling through TP receptor / Presynaptic function of Kainate receptors / G beta:gamma signalling through CDC42 / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G alpha (12/13) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Ca2+ pathway / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / positive regulation of epidermal growth factor receptor signaling pathway / G alpha (s) signalling events / response to morphine / G alpha (q) signalling events / positive regulation of wound healing / neurotransmitter receptor localization to postsynaptic specialization membrane / G alpha (i) signalling events / adrenergic receptor signaling pathway / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / negative regulation of calcium ion transport / Rho protein signal transduction / regulation of vasoconstriction / negative regulation of lipid catabolic process / negative regulation of insulin secretion / cellular response to hormone stimulus / viral release from host cell by cytolysis / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / activation of protein kinase B activity / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / presynaptic active zone membrane / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase regulator activity / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / axon terminus / peptidoglycan catabolic process / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / cellular response to forskolin / positive regulation of MAP kinase activity / regulation of mitotic spindle organization / guanyl-nucleotide exchange factor activity / positive regulation of cytokine production / female pregnancy / GABA-ergic synapse / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / G protein-coupled receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / postsynaptic density membrane
類似検索 - 分子機能
Alpha 2A adrenoceptor / Adrenoceptor family / Endolysin T4 type / T4-type lysozyme / : / Glycoside hydrolase, family 24 / Phage lysozyme / Lysozyme domain superfamily / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx ...Alpha 2A adrenoceptor / Adrenoceptor family / Endolysin T4 type / T4-type lysozyme / : / Glycoside hydrolase, family 24 / Phage lysozyme / Lysozyme domain superfamily / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / 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 receptors family 1 signature. / Lysozyme-like domain superfamily / 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. / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Endolysin / Alpha-2A adrenergic receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Bos taurus (ウシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Lou JS / Su M / Wang J / Do HN / Miao Y / Huang XY
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM138676 米国
引用ジャーナル: Exp Mol Med / 年: 2024
タイトル: Distinct binding conformations of epinephrine with α- and β-adrenergic receptors.
著者: Jian-Shu Lou / Minfei Su / Jinan Wang / Hung Nguyen Do / Yinglong Miao / Xin-Yun Huang /
要旨: Agonists targeting α-adrenergic receptors (ARs) are used to treat diverse conditions, including hypertension, attention-deficit/hyperactivity disorder, pain, panic disorders, opioid and alcohol ...Agonists targeting α-adrenergic receptors (ARs) are used to treat diverse conditions, including hypertension, attention-deficit/hyperactivity disorder, pain, panic disorders, opioid and alcohol withdrawal symptoms, and cigarette cravings. These receptors transduce signals through heterotrimeric Gi proteins. Here, we elucidated cryo-EM structures that depict α-AR in complex with Gi proteins, along with the endogenous agonist epinephrine or the synthetic agonist dexmedetomidine. Molecular dynamics simulations and functional studies reinforce the results of the structural revelations. Our investigation revealed that epinephrine exhibits different conformations when engaging with α-ARs and β-ARs. Furthermore, α-AR and β-AR (primarily coupled to Gs, with secondary associations to Gi) were compared and found to exhibit different interactions with Gi proteins. Notably, the stability of the epinephrine-α-AR-Gi complex is greater than that of the dexmedetomidine-α-AR-Gi complex. These findings substantiate and improve our knowledge on the intricate signaling mechanisms orchestrated by ARs and concurrently shed light on the regulation of α-ARs and β-ARs by epinephrine.
履歴
登録2024年6月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月11日-
マップ公開2024年9月11日-
更新2024年10月16日-
現状2024年10月16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_45426.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_45426.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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.)X (Row.)Y (Col.)
0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 276.992 Å		0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 276.992 Å		0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 276.992 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: 0.8656 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: 5.0
最小 - 最大-35.646859999999997 - 60.122253000000001
平均 (標準偏差)-0.0003796762 (±0.90032727)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderYXZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 276.992 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex wit...

全体名称: Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gi-protein
要素
  • 複合体: Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gi-protein
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • 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: Endolysin,Alpha-2A adrenergic receptor
  • リガンド: 4-[(1~{S})-1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1~{H}-imidazole

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超分子 #1: Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex wit...

超分子名称: Dexmedetomidine-bound alpha-2A-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gi-protein
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 43.14707 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLEVLFQG PHMASMGCTL SAEDKAAVER SKMIDRNLRE DGEKAAREVK LLLLGAGESG KSTIVKQMKI IHEAGYSEE ECKQYKAVVY SNTIQSIIAI IRAMGRLKID FGDAARADDA RQLFVLAGAA EEGFMTAELA GVIKRLWKDS G VQACFNRS ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLEVLFQG PHMASMGCTL SAEDKAAVER SKMIDRNLRE DGEKAAREVK LLLLGAGESG KSTIVKQMKI IHEAGYSEE ECKQYKAVVY SNTIQSIIAI IRAMGRLKID FGDAARADDA RQLFVLAGAA EEGFMTAELA GVIKRLWKDS G VQACFNRS REYQLNDSAA YYLNDLDRIA QPNYIPTQQD VLRTRVKTTG IVETHFTFKD LHFKMFDVGA QRSERKKWIH CF EGVTAII FCVALSDYDL VLAEDEEMNR MHESMKLFDS ICNNKWFTDT SIILFLNKKD LFEEKIKKSP LTICYPEYAG SNT YEEAAA YIQCQFEDLN KRKDTKEIYT HFTCATDTKN VQFVFDAVTD VIIKNNLKDC GLF

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 37.285734 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 IWN

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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 7.845078 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 FREKKFFSAI L

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

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分子 #4: Endolysin,Alpha-2A adrenergic receptor

分子名称: Endolysin,Alpha-2A adrenergic receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: lysozyme
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 54.715871 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKNIFEML RIDEGLRLKI YKDTEGYYTI GIGHLLTKSP SLNAAKSELD KAIGRNTNGV ITKDEAEKL FNQDVDAAVR GILRNAKLKP VYDSLDAVRR AALINMVFQM GETGVAGFTN SLRMLQQKRW DEAAVNLAKS R WYNQTPNR ...文字列:
MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKNIFEML RIDEGLRLKI YKDTEGYYTI GIGHLLTKSP SLNAAKSELD KAIGRNTNGV ITKDEAEKL FNQDVDAAVR GILRNAKLKP VYDSLDAVRR AALINMVFQM GETGVAGFTN SLRMLQQKRW DEAAVNLAKS R WYNQTPNR AKRVITTFRT GTWDAYAAAG GGARATPYSL QVTLTLVCLA GLLMLLTVFG NVLVIIAVFT SRALKAPQNL FL VSLASAD ILVATLVIPF SLANEVMGYW YFGKAWCEIY LALDVLFCTS SIVHLCAISL DRYWSITQAI EYNLKRTPRR IKA IIITVW VISAVISFPP LISIEKKGGG GGPQPAEPRC EINDQKWYVI SSCIGSFFAP CLIMILVYVR IYQIAKRRTR QNRE KRFTF VLAVVIGVFV VCWFPFFFTY TLTAVGCSVP RTLFKFFFWF GYCNSSLNPV IYTIFNHDFR RAFKKILCRG DASLE VLFQ

UniProtKB: Endolysin, Alpha-2A adrenergic receptor, Alpha-2A adrenergic receptor

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分子 #5: 4-[(1~{S})-1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1~{H}-imidazole

分子名称: 4-[(1~{S})-1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1~{H}-imidazole
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: CZX
分子量理論値: 200.28 Da
Chemical component information

ChemComp-CZX:
4-[(1~{S})-1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1~{H}-imidazole / デクスメデトミジン / 薬剤*YM

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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
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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 51.0 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）: 2.0 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6kux

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 188480
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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