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- EMDB-62649: Structure of beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62649
タイトルStructure of beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp
マップデータ
試料
  • 複合体: beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp
    • 複合体: Beta-arrestin-1
      • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin-1
    • 複合体: Fab30 Heavy Chain and Light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab30 Heavy Chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab30 Light Chain
    • 複合体: mouse C5aR1 phosphopeptide
      • タンパク質・ペプチド: C5aR1 phosphopeptide
キーワードGPCR / G protein / SIGNALING PROTEIN / beta-arrestin
機能・相同性
機能・相同性情報


V2 vasopressin receptor binding / alpha-1A adrenergic receptor binding / follicle-stimulating hormone receptor binding / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / sensory perception of touch / G alpha (s) signalling events / presynapse organization / regulation of inositol trisphosphate biosynthetic process / follicle-stimulating hormone signaling pathway / protein phosphorylated amino acid binding ...V2 vasopressin receptor binding / alpha-1A adrenergic receptor binding / follicle-stimulating hormone receptor binding / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / sensory perception of touch / G alpha (s) signalling events / presynapse organization / regulation of inositol trisphosphate biosynthetic process / follicle-stimulating hormone signaling pathway / protein phosphorylated amino acid binding / alpha-1B adrenergic receptor binding / Peptide ligand-binding receptors / Lysosome Vesicle Biogenesis / complement component C5a receptor activity / Regulation of Complement cascade / AP-2 adaptor complex binding / response to peptidoglycan / Ub-specific processing proteases / angiotensin receptor binding / MAP2K and MAPK activation / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / G alpha (i) signalling events / clathrin adaptor activity / Clathrin-mediated endocytosis / negative regulation of interleukin-8 production / regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process / arrestin family protein binding / G protein-coupled receptor internalization / mitogen-activated protein kinase kinase binding / positive regulation of neutrophil chemotaxis / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / response to morphine / clathrin binding / stress fiber assembly / positive regulation of Rho protein signal transduction / positive regulation of macrophage chemotaxis / pseudopodium / amyloid-beta clearance / negative regulation of interleukin-6 production / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / positive regulation of receptor internalization / negative regulation of Notch signaling pathway / phototransduction / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / insulin-like growth factor receptor binding / clathrin-coated pit / neutrophil chemotaxis / Neutrophil degranulation / negative regulation of protein ubiquitination / astrocyte activation / GTPase activator activity / positive regulation of protein ubiquitination / nuclear estrogen receptor binding / positive regulation of epithelial cell proliferation / phosphoprotein binding / mRNA transcription by RNA polymerase II / microglial cell activation / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / cognition / endocytosis / positive regulation of protein phosphorylation / positive regulation of angiogenesis / apical part of cell / protein transport / cytoplasmic vesicle / ubiquitin-dependent protein catabolic process / regulation of apoptotic process / basolateral plasma membrane / dendritic spine / molecular adaptor activity / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / negative regulation of neuron apoptotic process / transmembrane transporter binding / postsynaptic membrane / transcription coactivator activity / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / positive regulation of MAPK cascade / defense response to Gram-positive bacterium / postsynaptic density / protein ubiquitination / G protein-coupled receptor signaling pathway / response to xenobiotic stimulus / signaling receptor binding / positive regulation of cell population proliferation / ubiquitin protein ligase binding / regulation of DNA-templated transcription / regulation of transcription by RNA polymerase II / negative regulation of apoptotic process / chromatin / glutamatergic synapse / enzyme binding / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / nucleus / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Anaphylatoxin chemotactic receptor, C3a/C5a1/C5a2 / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Formyl peptide receptor-related / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain ...Anaphylatoxin chemotactic receptor, C3a/C5a1/C5a2 / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Formyl peptide receptor-related / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin-like, C-terminal / 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) / Immunoglobulin E-set
類似検索 - ドメイン・相同性
Beta-arrestin-1 / C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 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: 2.72 Å
データ登録者Banerjee R / Yadav R / Yadav MK / Ganguly M / Mishra S / Dalal A / Gati C / Shukla AK
資金援助 インド, 英国, 3件
OrganizationGrant number国
Science and Engineering Research Board (SERB)IPA/2020/000405 インド
Wellcome TrustIA/S/20/1/504916 英国
Science and Engineering Research Board (SERB)CRG/2022/002646 インド
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Molecular fingerprints of a convergent mechanism orchestrating diverse ligand recognition and species-specific pharmacology at the complement anaphylatoxin receptors.
著者: Sudha Mishra / Manish K Yadav / Annu Dalal / Manisankar Ganguly / Ravi Yadav / Kazuhiro Sawada / Divyanshu Tiwari / Nabarun Roy / Nilanjana Banerjee / Jenny N Fung / Jianina Marallag / Cedric ...著者: Sudha Mishra / Manish K Yadav / Annu Dalal / Manisankar Ganguly / Ravi Yadav / Kazuhiro Sawada / Divyanshu Tiwari / Nabarun Roy / Nilanjana Banerjee / Jenny N Fung / Jianina Marallag / Cedric S Cui / Xaria X Li / John D Lee / Calvin Aaron Dsouza / Shirsha Saha / Parishmita Sarma / Ganita Rawat / Houming Zhu / Htet A Khant / Richard J Clark / Fumiya K Sano / Ramanuj Banerjee / Trent M Woodruff / Osamu Nureki / Cornelius Gati / Arun K Shukla /
要旨: Complement anaphylatoxin receptors (C3aR and C5aR1) are prototypical G protein-coupled receptors (GPCRs) playing crucial physiological roles in innate immunity by combating pathogenic infections and ...Complement anaphylatoxin receptors (C3aR and C5aR1) are prototypical G protein-coupled receptors (GPCRs) playing crucial physiological roles in innate immunity by combating pathogenic infections and orchestrating inflammatory responses. They continue to be important therapeutic targets for multiple disorders including autoimmune diseases, acute and chronic inflammation, and allergy-related conditions. Recent structural coverage has provided important insights into their activation and signaling, however, confounding observations in the literature related to ligand efficacy and functional responses, especially in different model systems, present a major challenge for drug discovery efforts. Here, we systematically and comprehensively profile a broad set of natural and synthetic ligands at C3aR and C5aR1 and discover a previously unanticipated level of functional specialization in terms of species-specific pharmacology and receptor activation. Taking a lead from this, we determine seventeen cryo-EM structures of different ligand-receptor-G-protein complexes and uncover distinct orientation of agonists between the human and mouse receptors despite an overlapping positioning in the orthosteric binding pocket. Combined with extensive mutagenesis and functional assays, these structural snapshots allow us to decode and validate a convergent molecular mechanism involving a "Five-Point-Switch" in these receptors that orchestrates the recognition and efficacy of diverse agonists. We also identify species-specific differences at the level of phosphorylation patterns encoded in the carboxyl-terminus of these receptors and directly visualize their impact on βarr binding and activation using cryo-EM structures. Interestingly, we observe that βarrs engage with the mouse C5aR1 using a variation of previously discovered P-X-P-P phosphorylation motif via a "Sliding-Mechanism" and also exhibit distinct oligomeric state for the human vs. mouse receptors. Taken together, this study elucidates functional specialization at the complement anaphylatoxin receptors and underlying molecular mechanisms, offering a previously lacking framework with direct and immediate implications for the development of novel therapeutics.
履歴
登録2024年12月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月26日-
マップ公開2025年11月26日-
更新2025年11月26日-
現状2025年11月26日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_62649.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_62649.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 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.)Y (Row.)X (Col.)
1.01 Å/pix.
x 384 pix.
= 388.186 Å		1.01 Å/pix.
x 384 pix.
= 388.186 Å		1.01 Å/pix.
x 384 pix.
= 388.186 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: 1.0109 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: 0.0269
最小 - 最大-0.039292037 - 1.7869805
平均 (標準偏差)0.00051384047 (±0.013356369)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 388.1856 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: #2

ファイルemd_62649_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_62649_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 : beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp

全体名称: beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp
要素
  • 複合体: beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp
    • 複合体: Beta-arrestin-1
      • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin-1
    • 複合体: Fab30 Heavy Chain and Light chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab30 Heavy Chain
      • タンパク質・ペプチド: Fab30 Light Chain
    • 複合体: mouse C5aR1 phosphopeptide
      • タンパク質・ペプチド: C5aR1 phosphopeptide

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超分子 #1: beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp

超分子名称: beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all

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超分子 #2: Beta-arrestin-1

超分子名称: Beta-arrestin-1 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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超分子 #3: Fab30 Heavy Chain and Light chain

超分子名称: Fab30 Heavy Chain and Light chain / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3-#4
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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超分子 #4: mouse C5aR1 phosphopeptide

超分子名称: mouse C5aR1 phosphopeptide / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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分子 #1: Beta-arrestin-1

分子名称: Beta-arrestin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 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: 47.088508 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVDPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTCA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPCSVTL QPGPEDTGKA CGVDYEVKAF CAENLEEKIH K RNSVRLVI ...文字列:
MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVDPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTCA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPCSVTL QPGPEDTGKA CGVDYEVKAF CAENLEEKIH K RNSVRLVI RKVQYAPERP GPQPTAETTR QFLMSDKPLH LEASLDKEIY YHGEPISVNV HVTNNTNKTV KKIKISVRQY AD ICLFNTA QYKCPVAMEE ADDTVAPSST FCKVYTLTPF LANNREKRGL ALDGKLKHED TNLASSTLLR EGANREILGI IVS YKVKVK LVVSRGGLLG DLASSDVAVE LPFTLMHPKP KEEPPHREVP ESETPVDTNL IELDTNDDDI VFEDFARQRL KGMK DDKDE EDDGTGSPHL NNR

UniProtKB: Beta-arrestin-1

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分子 #2: C5aR1 phosphopeptide

分子名称: C5aR1 phosphopeptide / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 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: 2.972297 KDa
配列文字列:
GGGD(SEP)K(TPO)F(TPO)P (SEP)(TPO)(TPO)D(TPO)(SEP)TRKS QAV

UniProtKB: C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1

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分子 #3: Fab30 Heavy Chain

分子名称: Fab30 Heavy Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 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: 25.512354 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASISSYYGY TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSRQFWYSG LDYWGQGTLV TVSSASTKGP SVFPLAPSSK STSGGTAALG CLVKDYFPEP V TVSWNSGA ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASISSYYGY TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSRQFWYSG LDYWGQGTLV TVSSASTKGP SVFPLAPSSK STSGGTAALG CLVKDYFPEP V TVSWNSGA LTSGVHTFPA VLQSSGLYSL SSVVTVPSSS LGTQTYICNV NHKPSNTKVD KKVEPKSCDK THHHHHHHH

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分子 #4: Fab30 Light Chain

分子名称: Fab30 Light Chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 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: 23.435064 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYKYVPVTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYKYVPVTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD SKDSTYSLSS TLTLSKADYE KHKVYACEVT HQGLSSPVTK SFNRGEC

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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: 7.4
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) / 検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 53.7 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）: 3.0 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

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2) / タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

8j8z

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.72 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2) / 使用した粒子像数: 376105
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9kyu:
Structure of beta-arrestin1 in complex with mouse C5aR1pp

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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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