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- EMDB-45732: Cryo-EM structure of Gq-coupled FFA2 in complex with TUG-1375 and... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45732
タイトルCryo-EM structure of Gq-coupled FFA2 in complex with TUG-1375 and 4-CMTB
マップデータFFA2-TUG1375-4CMTB_half_A
試料
  • 複合体: TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
    • 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: Free fatty acid receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • リガンド: (2R,4R)-2-(2-chlorophenyl)-3-[4-(3,5-dimethyl-1,2-oxazol-4-yl)phenyl]carbonyl-1,3-thiazolidine-4-carboxylic acid
  • リガンド: (2~{S})-2-(4-chlorophenyl)-3-methyl-~{N}-(1,3-thiazol-2-yl)butanamide
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: PALMITIC ACID
キーワードGPCR / agonist / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of acute inflammatory response to non-antigenic stimulus / regulation of peptide hormone secretion / regulation of acute inflammatory response / leukocyte chemotaxis involved in inflammatory response / mucosal immune response / Free fatty acid receptors / positive regulation of cytokine production involved in immune response / cell surface pattern recognition receptor signaling pathway / lipid storage / cellular response to fatty acid ...positive regulation of acute inflammatory response to non-antigenic stimulus / regulation of peptide hormone secretion / regulation of acute inflammatory response / leukocyte chemotaxis involved in inflammatory response / mucosal immune response / Free fatty acid receptors / positive regulation of cytokine production involved in immune response / cell surface pattern recognition receptor signaling pathway / lipid storage / cellular response to fatty acid / fat cell differentiation / ligand-gated ion channel signaling pathway / positive regulation of chemokine production / positive regulation of interleukin-8 production / cell projection / negative regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor activity / positive regulation of insulin secretion / 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 / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / 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 / glucose homeostasis / 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) / retina development in camera-type eye / GTPase binding / Ca2+ pathway / fibroblast proliferation / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / 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 / lipid binding / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
G protein-coupled receptor 40-related receptor / 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit ...G protein-coupled receptor 40-related receptor / 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 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. / 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
Free fatty acid receptor 2 / 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: 3.19 Å
データ登録者Zhang X / Tikhonova I / Milligan G / Zhang C
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM128641 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Allosteric modulation and biased signalling at free fatty acid receptor 2.
著者: Xuan Zhang / Abdul-Akim Guseinov / Laura Jenkins / Alice Valentini / Sara Marsango / Katrine Schultz-Knudsen / Trond Ulven / Elisabeth Rexen Ulven / Irina G Tikhonova / Graeme Milligan / Cheng Zhang /
要旨: Free fatty acid receptor 2 (FFA2) is a G protein-coupled receptor (GPCR) that is a primary sensor for short-chain fatty acids produced by gut microbiota. Consequently, FFA2 is a promising drug ...Free fatty acid receptor 2 (FFA2) is a G protein-coupled receptor (GPCR) that is a primary sensor for short-chain fatty acids produced by gut microbiota. Consequently, FFA2 is a promising drug target for immunometabolic disorders. Here we report cryogenic electronic microscopy structures of FFA2 in complex with two G proteins and three distinct classes of positive allosteric modulators (PAMs), and describe noncanonical activation mechanisms that involve conserved structural features of class A GPCRs. Two PAMs disrupt the E/DRY activation microswitch and stabilize the conformation of intracellular loop 2 by binding to lipid-facing pockets near the cytoplasmic side of the receptor. By contrast, the third PAM promotes the separation of transmembrane helices 6 and 7 by interacting with transmembrane helix 6 at the receptor-lipid interface. Molecular dynamic simulations and mutagenesis experiments confirm these noncanonical activation mechanisms. Furthermore, we demonstrate the molecular basis for the G versus G bias, which is due to distinct conformations of intracellular loop 2 stabilized by different PAMs. These findings provide a framework for the design of tailored GPCR modulators, with implications that extend beyond FFA2 to the broader field of GPCR drug discovery.
履歴
登録2024年7月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月25日-
マップ公開2025年6月25日-
更新2025年8月13日-
現状2025年8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_45732.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_45732.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 66.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈FFA2-TUG1375-4CMTB_half_A
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 260 pix.
= 215.28 Å		0.83 Å/pix.
x 258 pix.
= 213.624 Å		0.83 Å/pix.
x 259 pix.
= 214.452 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

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

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: 0.168
最小 - 最大-0.80985373 - 1.922195
平均 (標準偏差)0.007657363 (±0.03695389)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-1-2-2
サイズ258259260
Spacing259258260
セルA: 214.452 Å / B: 213.62401 Å / C: 215.28 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

-
ハーフマップ: FFA2-TUG1375-4CMTB half A

ファイルemd_45732_half_map_1.map
注釈FFA2-TUG1375-4CMTB_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)

-
ハーフマップ: FFA2-TUG1375-4CMTB half B

ファイルemd_45732_half_map_2.map
注釈FFA2-TUG1375-4CMTB_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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試料の構成要素

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全体 : TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex

全体名称: TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex
要素
  • 複合体: TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
    • 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: Free fatty acid receptor 2
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • リガンド: (2R,4R)-2-(2-chlorophenyl)-3-[4-(3,5-dimethyl-1,2-oxazol-4-yl)phenyl]carbonyl-1,3-thiazolidine-4-carboxylic acid
  • リガンド: (2~{S})-2-(4-chlorophenyl)-3-methyl-~{N}-(1,3-thiazol-2-yl)butanamide
  • リガンド: CHOLESTEROL
  • リガンド: PALMITIC ACID

+
超分子 #1: TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex

超分子名称: TUG-1375-4-CMTB-FFA2-miniGq complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit alpha
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: 28.084832 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGSTVSAEDK AAAERSKMID KNLREDGEKA RRTLRLLLLG ADNSGKSTIV KQMRILHGGS GGSGGTSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGGQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA ...文字列:
MGSTVSAEDK AAAERSKMID KNLREDGEKA RRTLRLLLLG ADNSGKSTIV KQMRILHGGS GGSGGTSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGGQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA RYTTPEDATP EPGEDPRVTR AKYFIRKEFV DISTASGDGR HICYPHFTCA VDTENARRIF NDCKDIILQM NL REYNLV

+
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.845559 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHHHGSS GSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKL IIWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC R FLDDNQIV ...文字列:
MHHHHHHGSS GSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKL IIWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC R FLDDNQIV TSSGDTTCAL WDIETGQQTT TFTGHTGDVM SLSLAPDTRL FVSGACDASA KLWDVREGMC RQTFTGHESD IN AICFFPN GNAFATGSDD ATCRLFDLRA DQELMTYSHD NIICGITSVS FSKSGRLLLA GYDDFNCNVW DALKADRAGV LAG HDNRVS CLGVTDDGMA VATGSWDSFL KIWNGSSGGG GSGGGGSSGV SGWRLFKKIS

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

+
分子 #3: scFv16

分子名称: scFv16 / 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: 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

+
分子 #4: Free fatty acid receptor 2

分子名称: Free fatty acid receptor 2 / 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: 61.023004 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 FQGVDMLPDW KSSLILMAYI IIFLTGLPAN LLALRAFVGR IRQPQPAPV HILLLSLTLA DLLLLLLLPF KIIEAASNFR WYLPKVVCAL TSFGFYSSIY CSTWLLAGIS IERYLGVAFP V QYKLSRRP ...文字列:
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UniProtKB: Free fatty acid receptor 2

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分子 #5: 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: 5 / 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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分子 #6: (2R,4R)-2-(2-chlorophenyl)-3-[4-(3,5-dimethyl-1,2-oxazol-4-yl)phe...

分子名称: (2R,4R)-2-(2-chlorophenyl)-3-[4-(3,5-dimethyl-1,2-oxazol-4-yl)phenyl]carbonyl-1,3-thiazolidine-4-carboxylic acid
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: 9UJ
分子量理論値: 442.915 Da
Chemical component information

ChemComp-9UJ:
(2R,4R)-2-(2-chlorophenyl)-3-[4-(3,5-dimethyl-1,2-oxazol-4-yl)phenyl]carbonyl-1,3-thiazolidine-4-carboxylic acid

+
分子 #7: (2~{S})-2-(4-chlorophenyl)-3-methyl-~{N}-(1,3-thiazol-2-yl)butanamide

分子名称: (2~{S})-2-(4-chlorophenyl)-3-methyl-~{N}-(1,3-thiazol-2-yl)butanamide
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: A1LYC
分子量理論値: 294.8 Da

+
分子 #8: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 1 / 式: CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

+
分子 #9: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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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: 3.19 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: 309387
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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