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万見
- EMDB-50517: Structure of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of F-a... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50517
タイトルStructure of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of F-actin (conformer 2).
マップデータSharpened cryo-EM density map of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of actin filaments (conformer 2).
試料
  • 複合体: F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.
    • 複合体: Actin filament pointed end
      • タンパク質・ペプチド: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
    • 複合体: Phalloidin
      • タンパク質・ペプチド: Phalloidin
    • 複合体: Two DNase I molecules, each bound to the ultimate and penultimate actin subunits of the F-actin pointed end.
      • タンパク質・ペプチド: Deoxyribonuclease-1
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHATE ION
キーワードactin / phalloidin / filament / pointed end / DNase I / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / regulation of neutrophil mediated cytotoxicity / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / zymogen granule / Gap junction degradation / Formation of annular gap junctions / MAP2K and MAPK activation / regulation of acute inflammatory response ...Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / regulation of neutrophil mediated cytotoxicity / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / zymogen granule / Gap junction degradation / Formation of annular gap junctions / MAP2K and MAPK activation / regulation of acute inflammatory response / RHOF GTPase cycle / EPHB-mediated forward signaling / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / deoxyribonuclease I / DNA Damage Recognition in GG-NER / UCH proteinases / deoxyribonuclease I activity / cellular response to cytochalasin B / VEGFA-VEGFR2 Pathway / neutrophil activation involved in immune response / regulation of transepithelial transport / morphogenesis of a polarized epithelium / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / protein localization to adherens junction / Clathrin-mediated endocytosis / dense body / postsynaptic actin cytoskeleton / Tat protein binding / adherens junction assembly / DNA catabolic process / apical protein localization / tight junction / regulation of norepinephrine uptake / apical junction complex / transporter regulator activity / nitric-oxide synthase binding / establishment or maintenance of cell polarity / cortical cytoskeleton / NuA4 histone acetyltransferase complex / brush border / kinesin binding / regulation of synaptic vesicle endocytosis / regulation of protein localization to plasma membrane / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / axonogenesis / calyx of Held / nitric-oxide synthase regulator activity / actin filament / adherens junction / cell motility / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / Schaffer collateral - CA1 synapse / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / nuclear envelope / nucleosome / actin cytoskeleton / lamellipodium / actin binding / cytoskeleton / regulation of cell cycle / ribonucleoprotein complex / axon / focal adhesion / apoptotic process / synapse / protein kinase binding / glutamatergic synapse / protein-containing complex / ATP hydrolysis activity / DNA binding / extracellular region / ATP binding / identical protein binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Deoxyribonuclease I / Deoxyribonuclease I, active site / Deoxyribonuclease I, conservied site / Deoxyribonuclease I signature 2. / Deoxyribonuclease I signature 1. / deoxyribonuclease I / Endonuclease/exonuclease/phosphatase / Endonuclease/Exonuclease/phosphatase family / Endonuclease/exonuclease/phosphatase superfamily / Actins signature 1. ...Deoxyribonuclease I / Deoxyribonuclease I, active site / Deoxyribonuclease I, conservied site / Deoxyribonuclease I signature 2. / Deoxyribonuclease I signature 1. / deoxyribonuclease I / Endonuclease/exonuclease/phosphatase / Endonuclease/Exonuclease/phosphatase family / Endonuclease/exonuclease/phosphatase superfamily / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / ATPase, nucleotide binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Deoxyribonuclease-1 / Actin, cytoplasmic 1
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ) / Amanita phalloides (タマゴテングタケ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.79 Å
データ登録者Boiero Sanders M / Oosterheert W / Hofnagel O / Bieling P / Raunser S
資金援助 ドイツ, European Union, 3件
OrganizationGrant number国
Alexander von Humboldt Foundation ドイツ
German Research Foundation (DFG)BI 1998/2-1 ドイツ
European Research Council (ERC)856118European Union
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Phalloidin and DNase I-bound F-actin pointed end structures reveal principles of filament stabilization and disassembly.
著者: Micaela Boiero Sanders / Wout Oosterheert / Oliver Hofnagel / Peter Bieling / Stefan Raunser /
要旨: Actin filament turnover involves subunits binding to and dissociating from the filament ends, with the pointed end being the primary site of filament disassembly. Several molecules modulate filament ...Actin filament turnover involves subunits binding to and dissociating from the filament ends, with the pointed end being the primary site of filament disassembly. Several molecules modulate filament turnover, but the underlying mechanisms remain incompletely understood. Here, we present three cryo-EM structures of the F-actin pointed end in the presence and absence of phalloidin or DNase I. The two terminal subunits at the undecorated pointed end adopt a twisted conformation. Phalloidin can still bind and bridge these subunits, inducing a conformational shift to a flattened, F-actin-like state. This explains how phalloidin prevents depolymerization at the pointed end. Interestingly, two DNase I molecules simultaneously bind to the phalloidin-stabilized pointed end. In the absence of phalloidin, DNase I binding would disrupt the terminal actin subunit packing, resulting in filament disassembly. Our findings uncover molecular principles of pointed end regulation and provide structural insights into the kinetic asymmetry between the actin filament ends.
履歴
登録2024年5月31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2日-
現状2024年10月2日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50517.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_50517.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened cryo-EM density map of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of actin filaments (conformer 2).
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.)
0.88 Å/pix.
x 320 pix.
= 281.6 Å		0.88 Å/pix.
x 320 pix.
= 281.6 Å		0.88 Å/pix.
x 320 pix.
= 281.6 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: 0.88 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: 0.343
最小 - 最大-0.78308713 - 1.6706626
平均 (標準偏差)0.0030969903 (±0.046890896)
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: 281.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_50517_msk_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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追加マップ: Unsharpened cryo-EM density map of the DNase I-...

ファイルemd_50517_additional_1.map
注釈Unsharpened cryo-EM density map of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of actin filaments (conformer 2).
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: Unfiltered half map 1 of the DNase I-...

ファイルemd_50517_half_map_1.map
注釈Unfiltered half map 1 of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of actin filaments (conformer 2).
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: Unfiltered half map 2 of the DNase I-...

ファイルemd_50517_half_map_2.map
注釈Unfiltered half map 2 of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of actin filaments (conformer 2).
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 : F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.

全体名称: F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.
要素
  • 複合体: F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.
    • 複合体: Actin filament pointed end
      • タンパク質・ペプチド: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
    • 複合体: Phalloidin
      • タンパク質・ペプチド: Phalloidin
    • 複合体: Two DNase I molecules, each bound to the ultimate and penultimate actin subunits of the F-actin pointed end.
      • タンパク質・ペプチド: Deoxyribonuclease-1
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHATE ION

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超分子 #1: F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.

超分子名称: F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
詳細: Bovine beta/gamma-actin was purified from bovine thymus, phalloidin (from Amanita phalloides) was bought from Sigma, DNase I was bought from Serva. The components were mixed to assemble the ...詳細: Bovine beta/gamma-actin was purified from bovine thymus, phalloidin (from Amanita phalloides) was bought from Sigma, DNase I was bought from Serva. The components were mixed to assemble the complex prior to cryo-EM grid preparation.

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超分子 #2: Actin filament pointed end

超分子名称: Actin filament pointed end / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
詳細: The four terminal subunits of the pointed end of the actin filament.
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 器官: Thymus

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超分子 #3: Phalloidin

超分子名称: Phalloidin / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
詳細: Toxin from Amanita phalloides that stabilizes the actin filament.
由来(天然)生物種: Amanita phalloides (タマゴテングタケ)

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超分子 #4: Two DNase I molecules, each bound to the ultimate and penultimate...

超分子名称: Two DNase I molecules, each bound to the ultimate and penultimate actin subunits of the F-actin pointed end.
タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2 / 詳細: Bovine DNase I was bought from Serva.
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 器官: Pancreas

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分子 #1: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed

分子名称: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Beta/gamma actin mix purified from bovine thymus. / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 器官: Thymus
分子量理論値: 41.664484 KDa
配列文字列: DDDIAALVVD NGSGMCKAGF AGDDAPRAVF PSIVGRPRHQ GVMVGMGQKD SYVGDEAQSK RGILTLKYPI E(HIC)GIVT NWD DMEKIWHHTF YNELRVAPEE HPVLLTEAPL NPKANREKMT QIMFETFNTP AMYVAIQAVL SLYASGRTTG IVMDSGD GV ...文字列:
DDDIAALVVD NGSGMCKAGF AGDDAPRAVF PSIVGRPRHQ GVMVGMGQKD SYVGDEAQSK RGILTLKYPI E(HIC)GIVT NWD DMEKIWHHTF YNELRVAPEE HPVLLTEAPL NPKANREKMT QIMFETFNTP AMYVAIQAVL SLYASGRTTG IVMDSGD GV THTVPIYEGY ALPHAILRLD LAGRDLTDYL MKILTERGYS FTTTAEREIV RDIKEKLCYV ALDFEQEMAT AASSSSLE K SYELPDGQVI TIGNERFRCP EALFQPSFLG MESCGIHETT FNSIMKCDVD IRKDLYANTV LSGGTTMYPG IADRMQKEI TALAPSTMKI KIIAPPERKY SVWIGGSILA SLSTFQQMWI SKQEYDESGP SIVHRKCF

UniProtKB: Actin, cytoplasmic 1

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分子 #2: Deoxyribonuclease-1

分子名称: Deoxyribonuclease-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: DNase I from bovine pancreas (DNase I, Serva, cat. no 18535.02)
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: deoxyribonuclease I
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 器官: Pancreas
分子量理論値: 31.374436 KDa
配列文字列: MRGTRLMGLL LALAGLLQLG LSLKIAAFNI RTFGETKMSN ATLASYIVRI VRRYDIVLIQ EVRDSHLVAV GKLLDYLNQD DPNTYHYVV SEPLGRNSYK ERYLFLFRPN KVSVLDTYQY DDGCESCGND SFSREPAVVK FSSHSTKVKE FAIVALHSAP S DAVAEINS ...文字列:
MRGTRLMGLL LALAGLLQLG LSLKIAAFNI RTFGETKMSN ATLASYIVRI VRRYDIVLIQ EVRDSHLVAV GKLLDYLNQD DPNTYHYVV SEPLGRNSYK ERYLFLFRPN KVSVLDTYQY DDGCESCGND SFSREPAVVK FSSHSTKVKE FAIVALHSAP S DAVAEINS LYDVYLDVQQ KWHLNDVMLM GDFNADCSYV TSSQWSSIRL RTSSTFQWLI PDSADTTATS TNCAYDRIVV AG SLLQSSV VPGSAAPFDF QAAYGLSNEM ALAISDHYPV EVTLT

UniProtKB: Deoxyribonuclease-1

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分子 #3: Phalloidin

分子名称: Phalloidin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 詳細: Phalloidin from Amanita phalloides. / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Amanita phalloides (タマゴテングタケ)
分子量理論値: 808.899 Da
配列文字列:
W(EEP)A(DTH)C(HYP)A

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分子 #5: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 8 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

+
分子 #7: PHOSPHATE ION

分子名称: PHOSPHATE ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 4 / 式: PO4
分子量理論値: 94.971 Da
Chemical component information

ChemComp-PO4:
PHOSPHATE ION / ホスファ-ト

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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
構成要素:
濃度名称式
10.0 mMImidazole
50.0 mMpotassium chlorideKCl
1.5 mMmagnesium chlorideMgCl2
1.0 mMEGTA
1.0 mMTCEP
0.5 mMATP
45.5 uMPhalloidin

詳細: 1xKMEI plus phalloidin
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 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: 90 sec.
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 286 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 3 seconds, force 0..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系球面収差補正装置: Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.
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: 15 eV / 詳細: Gatan energy filter.
詳細300 kV Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 15978 / 平均電子線量: 64.6 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: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.01 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）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 81000
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: 4418492 / 詳細: Particles picked using SPHIRE-crYOLO.
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: Low resolution map of the pointed end bound by DNase I generated from a previous dataset.
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.2.1) / 使用した粒子像数: 178346
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.2.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.2.1) / 詳細: 3D classification in CryoSPARC.
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain詳細

6t20

source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelActin and phalloidin model

2a42

source_name: PDB, initial_model_type: experimental modelDNase I model
詳細Real Space Refinement in Phenix.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9fjy:
Structure of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of F-actin (conformer 2).

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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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