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万見
- EMDB-51729: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase trans... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-51729
タイトルCryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)
    • 細胞器官・細胞要素: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
      • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
    • 細胞器官・細胞要素: DNA (56-mer)
      • DNA: Non-template strand DNA (56-MER)
      • DNA: Template strand DNA (56-MER)
    • 細胞器官・細胞要素: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
      • タンパク質・ペプチド: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
    • RNA: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*A)-3')
キーワードPOLRMT / TFB2M / TFAM / transcription initiation / polymerase / h-mtRNAP / mtRNAP / RNA polymerase / mitochondrial DNA / mitochondria / slippage / TRANSCRIPTION
機能・相同性
機能・相同性情報


rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription ...rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription / rRNA methylation / mitochondrial nucleoid / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding
類似検索 - 分子機能
DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / Ribosomal RNA adenine methylase transferase, N-terminal ...DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / Ribosomal RNA adenine methylase transferase, N-terminal / Ribosomal RNA adenine dimethylases / Ribosomal RNA adenine methyltransferase KsgA/Erm / Ribosomal RNA adenine dimethylase / rRNA adenine N(6)-methyltransferase family profile. / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / 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: 3.15 Å
データ登録者Goovaerts Q / Shen J / Ajjugal Y / De Wijngaert B / Patel SS / Das K
資金援助 ベルギー, 1件
OrganizationGrant number国
Research Foundation - Flanders (FWO)1162823N ベルギー
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: Human mitochondrial RNA polymerase structures reveal transcription start site and slippage mechanism.
著者: Jiayu Shen / Quinten Goovaerts / Yogeeshwar Ajjugal / Brent De Wijngaert / Kalyan Das / Smita S Patel /
要旨: Transcription of the human mitochondrial DNA is initiated by POLRMT and initiation factors mitochondrial transcription factor A (TFAM) and mitochondrial transcription factor B2 (TFB2M). We present ...Transcription of the human mitochondrial DNA is initiated by POLRMT and initiation factors mitochondrial transcription factor A (TFAM) and mitochondrial transcription factor B2 (TFB2M). We present cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of three transcription initiation intermediates (pre-catalytic IC3 [pre-IC3], slipped-IC3, and slipped pre-IC4) catalyzing RNA synthesis by normal and slippage pathways with fully resolved transcription bubbles and RNA transcripts starting from the +1 or -1 position. The structural and biochemical studies reveal mechanisms of promoter melting, start site selection, and slippage synthesis. Promoter melting begins at -4 with base-specific interactions of template -4 and -3 guanines with POLRMT and non-template -1 adenine with TFB2M. The NT-stabilizing loop (KLDPRSGGVIKPP) and Y209 of TFB2M and W1026 of POLRMT interact with the non-template strand to guide initiation from the +1 start site. The -1 position is not an alternative start site but supports slippage initiation by base-pairing with a slipped or rebound 2-nt RNA. Cryo-EM resolved additional apo and dimeric complexes whose populations may regulate transcription initiation.
履歴
登録2024年10月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月30日-
マップ公開2025年7月30日-
更新2025年9月3日-
現状2025年9月3日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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添付画像

emd_51729.png

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_51729.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 10.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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表面レベル登録者による: 0.00659
最小 - 最大-0.03721126 - 0.08552017
平均 (標準偏差)0.0008986678 (±0.0065938216)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ140140140
Spacing140140140
セルA=B=C: 135.8 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_51729_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: #1

ファイルemd_51729_additional_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_51729_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: #1

ファイルemd_51729_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 : Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase trans...

全体名称: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)
    • 細胞器官・細胞要素: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
      • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
    • 細胞器官・細胞要素: DNA (56-mer)
      • DNA: Non-template strand DNA (56-MER)
      • DNA: Template strand DNA (56-MER)
    • 細胞器官・細胞要素: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
      • タンパク質・ペプチド: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
    • RNA: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*A)-3')

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase trans...

超分子名称: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)
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)
分子量理論値: 240 KDa

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超分子 #2: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

超分子名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: DNA (56-mer)

超分子名称: DNA (56-mer) / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #4: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial

超分子名称: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

分子名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed RNA polymerase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 134.632344 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: SASPQEQDQD RRKDWGHVEL LEVLQARVRQ LQAESVSEVV VNRVDVARLP ECGSGDGSLQ PPRKVQMGAK DATPVPCGRW AKILEKDKR TQQMRMQRLK AKLQMPFQSG EFKALTRRLQ VEPRLLSKQM AGCLEDCTRQ APESPWEEQL ARLLQEAPGK L SLDVEQAP ...文字列:
SASPQEQDQD RRKDWGHVEL LEVLQARVRQ LQAESVSEVV VNRVDVARLP ECGSGDGSLQ PPRKVQMGAK DATPVPCGRW AKILEKDKR TQQMRMQRLK AKLQMPFQSG EFKALTRRLQ VEPRLLSKQM AGCLEDCTRQ APESPWEEQL ARLLQEAPGK L SLDVEQAP SGQHSQAQLS GQQQRLLAFF KCCLLTDQLP LAHHLLVVHH GQRQKRKLLT LDMYNAVMLG WARQGAFKEL VY VLFMVKD AGLTPDLLSY AAALQCMGRQ DQDAGTIERC LEQMSQEGLK LQALFTAVLL SEEDRATVLK AVHKVKPTFS LPP QLPPPV NTSKLLRDVY AKDGRVSYPK LHLPLKTLQC LFEKQLHMEL ASRVCVVSVE KPTLPSKEVK HARKTLKTLR DQWE KALCR ALRETKNRLE REVYEGRFSL YPFLCLLDER EVVRMLLQVL QALPAQGESF TTLARELSAR TFSRHVVQRQ RVSGQ VQAL QNHYRKYLCL LASDAEVPEP CLPRQYWEEL GAPEALREQP WPLPVQMELG KLLAEMLVQA TQMPCSLDKP HRSSRL VPV LYHVYSFRNV QQIGILKPHP AYVQLLEKAA EPTLTFEAVD VPMLCPPLPW TSPHSGAFLL SPTKLMRTVE GATQHQE LL ETCPPTALHG ALDALTQLGN CAWRVNGRVL DLVLQLFQAK GCPQLGVPAP PSEAPQPPEA HLPHSAAPAR KAELRREL A HCQKVAREMH SLRAEALYRL SLAQHLRDRV FWLPHNMDFR GRTYPCPPHF NHLGSDVARA LLEFAQGRPL GPHGLDWLK IHLVNLTGLK KREPLRKRLA FAEEVMDDIL DSADQPLTGR KWWMGAEEPW QTLACCMEVA NAVRASDPAA YVSHLPVHQD GSCNGLQHY AALGRDSVGA ASVNLEPSDV PQDVYSGVAA QVEVFRRQDA QRGMRVAQVL EGFITRKVVK QTVMTVVYGV T RYGGRLQI EKRLRELSDF PQEFVWEASH YLVRQVFKSL QEMFSGTRAI QHWLTESARL ISHMGSVVEW VTPLGVPVIQ PY RLDSKVK QIGGGIQSIT YTHNGDISRK PNTRKQKNGF PPNFIHSLDS SHMMLTALHC YRKGLTFVSV HDCYWTHAAD VSV MNQVCR EQFVRLHSEP ILQDLSRFLV KRFCSEPQKI LEASQLKETL QAVPKPGAFD LEQVKRSTYF FS

UniProtKB: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

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分子 #4: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial

分子名称: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 38.901309 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli B (大腸菌)
配列文字列: PPRKASKASL DFKRYVTDRR LAETLAQIYL GKPSRPPHLL LECNPGPGIL TQALLEAGAK VVALESDKTF IPHLESLGKN LDGKLRVIH CDFFKLDPRS GGVIKPPAMS SRGLFKNLGI EAVPWTADIP LKVVGMFPSR GEKRALWKLA YDLYSCTSIY K FGRIEVNM ...文字列:
PPRKASKASL DFKRYVTDRR LAETLAQIYL GKPSRPPHLL LECNPGPGIL TQALLEAGAK VVALESDKTF IPHLESLGKN LDGKLRVIH CDFFKLDPRS GGVIKPPAMS SRGLFKNLGI EAVPWTADIP LKVVGMFPSR GEKRALWKLA YDLYSCTSIY K FGRIEVNM FIGEKEFQKL MADPGNPDLY HVLSVIWQLA CEIKVLHMEP WSSFDIYTRK GPLENPKRRE LLDQLQQKLY LI QMIPRQN LFTKNLTPMN YNIFFHLLKH CFGRRSATVI DHLRSLTPLD ARDILMQIGK QEDEKVVNMH PQDFKTLFET IER SKDCAY KWLYDETLED R

UniProtKB: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial

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分子 #2: Non-template strand DNA (56-MER)

分子名称: Non-template strand DNA (56-MER) / タイプ: dna / ID: 2 / 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: 19.652648 KDa
配列文字列: (DA)(DT)(DG)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT) (DT)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DT)(DG)(DA) (DC)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA) (DG)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT)(DA)(DC)(DC)(DG) (DA) (DA)(DC)(DA)(DA)(DA) ...文字列:
(DA)(DT)(DG)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT) (DT)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DT)(DG)(DA) (DC)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA) (DG)(DT)(DG)(DC)(DA)(DT)(DA)(DC)(DC)(DG) (DA) (DA)(DC)(DA)(DA)(DA)(DG)(DA)(DT) (DA)(DA)(DA)(DA)(DT)(DT)(DT)(DG)(DA)(DA) (DA)(DT) (DC)(DT)(DG)

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分子 #3: Template strand DNA (56-MER)

分子名称: Template strand DNA (56-MER) / タイプ: dna / ID: 3 / 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: 18.867131 KDa
配列文字列: (DC)(DA)(DG)(DT)(DT)(DT)(DC)(DA)(DA)(DA) (DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DC)(DC) (DA)(DG)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT) (DG)(DC)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA) (DC) (DA)(DG)(DT)(DC)(DA) ...文字列:
(DC)(DA)(DG)(DT)(DT)(DT)(DC)(DA)(DA)(DA) (DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DC)(DC) (DA)(DG)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT) (DG)(DC)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA) (DC) (DA)(DG)(DT)(DC)(DA)(DC)(DC)(DC) (DC)(DC)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT)(DA)(DA)(DC) (DA)(DC) (DA)(DT)

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分子 #5: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*A)-3') / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 1.134619 KDa
配列文字列:
(GTP)GA

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 30 mM Tris-HCl pH 8, 200 mM NaCl, 3 mM DTT, 10 mM MgCl2, 0.01% BOG
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: 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: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.03 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 281.15 K / 装置: LEICA PLUNGER
詳細: incubated on the grid for 10 seconds prior to back-blotting for 12 seconds.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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: 2.7 mm / 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）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 150000
試料ステージ試料ホルダーモデル: OTHER / ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6erp

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.15 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Coot / 使用した粒子像数: 277033
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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原子モデル構築 1

精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 72
得られたモデル

PDB-9gzo:
Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFB2M/DNA/RNA) without TFAM; and with a slipped 3-mer RNA, pppGpGpA (slipped IC3-TFAM)

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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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