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- PDB-5wbh: Structure of the FRB domain of mTOR bound to a substrate recruitm... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5wbh
タイトルStructure of the FRB domain of mTOR bound to a substrate recruitment peptide of S6K1
要素
  • Ribosomal protein S6 kinase beta-1
  • Serine/threonine-protein kinase mTOR
キーワードTRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


long-chain fatty acid import into cell / RNA polymerase III type 2 promoter sequence-specific DNA binding / RNA polymerase III type 1 promoter sequence-specific DNA binding / positive regulation of cytoplasmic translational initiation / regulation of locomotor rhythm / T-helper 1 cell lineage commitment / positive regulation of pentose-phosphate shunt / positive regulation of wound healing, spreading of epidermal cells / TORC2 signaling / TORC2 complex ...long-chain fatty acid import into cell / RNA polymerase III type 2 promoter sequence-specific DNA binding / RNA polymerase III type 1 promoter sequence-specific DNA binding / positive regulation of cytoplasmic translational initiation / regulation of locomotor rhythm / T-helper 1 cell lineage commitment / positive regulation of pentose-phosphate shunt / positive regulation of wound healing, spreading of epidermal cells / TORC2 signaling / TORC2 complex / regulation of membrane permeability / cellular response to leucine starvation / negative regulation of lysosome organization / heart valve morphogenesis / TFIIIC-class transcription factor complex binding / TORC1 complex / voluntary musculoskeletal movement / positive regulation of transcription of nucleolar large rRNA by RNA polymerase I / negative regulation of TORC2 signaling / calcineurin-NFAT signaling cascade / RNA polymerase III type 3 promoter sequence-specific DNA binding / positive regulation of keratinocyte migration / regulation of osteoclast differentiation / regulation of lysosome organization / MTOR signalling / cellular response to nutrient / cellular response to L-leucine / energy reserve metabolic process / Amino acids regulate mTORC1 / regulation of autophagosome assembly / Energy dependent regulation of mTOR by LKB1-AMPK / TORC1 signaling / ruffle organization / serine/threonine protein kinase complex / cellular response to methionine / negative regulation of cell size / positive regulation of ubiquitin-dependent protein catabolic process / cellular response to osmotic stress / negative regulation of protein localization to nucleus / anoikis / inositol hexakisphosphate binding / cardiac muscle cell development / negative regulation of calcineurin-NFAT signaling cascade / regulation of myelination / positive regulation of transcription by RNA polymerase III / negative regulation of macroautophagy / Macroautophagy / phosphatidylinositol-mediated signaling / positive regulation of myotube differentiation / regulation of cell size / Constitutive Signaling by AKT1 E17K in Cancer / positive regulation of actin filament polymerization / germ cell development / TOR signaling / behavioral response to pain / mTORC1-mediated signalling / oligodendrocyte differentiation / positive regulation of oligodendrocyte differentiation / positive regulation of translational initiation / CD28 dependent PI3K/Akt signaling / HSF1-dependent transactivation / regulation of macroautophagy / cellular response to dexamethasone stimulus / response to amino acid / 'de novo' pyrimidine nucleobase biosynthetic process / behavioral fear response / positive regulation of epithelial to mesenchymal transition / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / positive regulation of lipid biosynthetic process / heart morphogenesis / cellular response to nutrient levels / neuronal action potential / regulation of cellular response to heat / positive regulation of lamellipodium assembly / cardiac muscle contraction / phagocytic vesicle / T cell costimulation / positive regulation of stress fiber assembly / cytoskeleton organization / positive regulation of TORC1 signaling / protein serine/threonine/tyrosine kinase activity / endomembrane system / negative regulation of insulin receptor signaling pathway / positive regulation of mitotic cell cycle / negative regulation of autophagy / cellular response to amino acid starvation / positive regulation of translation / regulation of signal transduction by p53 class mediator / positive regulation of glycolytic process / cellular response to starvation / Regulation of PTEN gene transcription / VEGFR2 mediated vascular permeability / post-embryonic development / negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway / TP53 Regulates Metabolic Genes / regulation of actin cytoskeleton organization / cellular response to amino acid stimulus / non-specific protein-tyrosine kinase / macroautophagy / phosphoprotein binding
類似検索 - 分子機能
FKBP12-rapamycin binding domain / Ribosomal protein S6 kinase / Domain of unknown function DUF3385, target of rapamycin protein / Serine/threonine-protein kinase mTOR domain / Domain of unknown function / FKBP12-rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase TOR / FKBP12-rapamycin binding domain superfamily / FKBP12-rapamycin binding domain / Rapamycin binding domain ...FKBP12-rapamycin binding domain / Ribosomal protein S6 kinase / Domain of unknown function DUF3385, target of rapamycin protein / Serine/threonine-protein kinase mTOR domain / Domain of unknown function / FKBP12-rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase TOR / FKBP12-rapamycin binding domain superfamily / FKBP12-rapamycin binding domain / Rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase ATR-like, HEAT repeats / Protein kinase, C-terminal / Protein kinase C terminal domain / : / FATC domain / PIK-related kinase, FAT / FAT domain / FATC / FATC domain / PIK-related kinase / FAT domain profile. / FATC domain profile. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Extension to Ser/Thr-type protein kinases / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / AGC-kinase, C-terminal / AGC-kinase C-terminal domain profile. / Four Helix Bundle (Hemerythrin (Met), subunit A) / Armadillo-like helical / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / Up-down Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribosomal protein S6 kinase beta-1 / Serine/threonine-protein kinase mTOR
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.75 Å
データ登録者Pavletich, N.P. / Yang, H.
引用ジャーナル: Nature / 年: 2017
タイトル: Mechanisms of mTORC1 activation by RHEB and inhibition by PRAS40.
著者: Haijuan Yang / Xiaolu Jiang / Buren Li / Hyo J Yang / Meredith Miller / Angela Yang / Ankita Dhar / Nikola P Pavletich /
要旨: The mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) controls cell growth and metabolism in response to nutrients, energy levels, and growth factors. It contains the atypical kinase mTOR and the ...The mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) controls cell growth and metabolism in response to nutrients, energy levels, and growth factors. It contains the atypical kinase mTOR and the RAPTOR subunit that binds to the Tor signalling sequence (TOS) motif of substrates and regulators. mTORC1 is activated by the small GTPase RHEB (Ras homologue enriched in brain) and inhibited by PRAS40. Here we present the 3.0 ångström cryo-electron microscopy structure of mTORC1 and the 3.4 ångström structure of activated RHEB-mTORC1. RHEB binds to mTOR distally from the kinase active site, yet causes a global conformational change that allosterically realigns active-site residues, accelerating catalysis. Cancer-associated hyperactivating mutations map to structural elements that maintain the inactive state, and we provide biochemical evidence that they mimic RHEB relieving auto-inhibition. We also present crystal structures of RAPTOR-TOS motif complexes that define the determinants of TOS recognition, of an mTOR FKBP12-rapamycin-binding (FRB) domain-substrate complex that establishes a second substrate-recruitment mechanism, and of a truncated mTOR-PRAS40 complex that reveals PRAS40 inhibits both substrate-recruitment sites. These findings help explain how mTORC1 selects its substrates, how its kinase activity is controlled, and how it is activated by cancer-associated mutations.
履歴
登録2017年6月29日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02017年12月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年4月18日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22023年10月4日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Serine/threonine-protein kinase mTOR
B: Serine/threonine-protein kinase mTOR
C: Serine/threonine-protein kinase mTOR
D: Serine/threonine-protein kinase mTOR
E: Serine/threonine-protein kinase mTOR
W: Ribosomal protein S6 kinase beta-1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)63,5166
ポリマ－63,5166
非ポリマー00
水6,017334
1
A: Serine/threonine-protein kinase mTOR


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)12,0921
ポリマ－12,0921
非ポリマー00
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area6100 Å2
手法PISA
2
B: Serine/threonine-protein kinase mTOR


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)12,0921
ポリマ－12,0921
非ポリマー00
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area5770 Å2
手法PISA
3
C: Serine/threonine-protein kinase mTOR


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)12,0921
ポリマ－12,0921
非ポリマー00
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area6360 Å2
手法PISA
4
D: Serine/threonine-protein kinase mTOR
W: Ribosomal protein S6 kinase beta-1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)15,1492
ポリマ－15,1492
非ポリマー00
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area880 Å2
ΔGint-8 kcal/mol
Surface area7320 Å2
手法PISA
5
E: Serine/threonine-protein kinase mTOR


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)12,0921
ポリマ－12,0921
非ポリマー00
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area6450 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)60.613, 80.944, 134.848
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number18
Space group name H-MP22121

-
要素

#1: タンパク質
Serine/threonine-protein kinase mTOR / FK506-binding protein 12-rapamycin complex-associated protein 1 / FKBP12-rapamycin complex- ...FK506-binding protein 12-rapamycin complex-associated protein 1 / FKBP12-rapamycin complex-associated protein / Mammalian target of rapamycin / mTOR / Mechanistic target of rapamycin / Rapamycin and FKBP12 target 1 / Rapamycin target protein 1


分子量: 12091.749 Da / 分子数: 5 / 断片: residues 2018-2114 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MTOR, FRAP, FRAP1, FRAP2, RAFT1, RAPT1 / プラスミド: pET26 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3)
参照: UniProt: P42345, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: タンパク質・ペプチド Ribosomal protein S6 kinase beta-1 / S6K1 / 70 kDa ribosomal protein S6 kinase 1 / p70-S6K 1 / Ribosomal protein S6 kinase I / ...S6K1 / 70 kDa ribosomal protein S6 kinase 1 / p70-S6K 1 / Ribosomal protein S6 kinase I / Serine/threonine-protein kinase 14A / p70 ribosomal S6 kinase alpha / p70 S6KA


分子量: 3057.544 Da / 分子数: 1 / 断片: residues 412-437 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RPS6KB1, STK14A / プラスミド: pET26 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3)
参照: UniProt: P23443, non-specific serine/threonine protein kinase
#3: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 334 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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実験情報

-
実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.77 Å3/Da / 溶媒含有率: 55.58 % / Mosaicity: 0.738 °
結晶化温度: 289 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 7 / 詳細: tacsimate

-
データ収集

回折平均測定温度: 100 K
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: APS / ビームライン: 24-ID-C / 波長: 0.9792 Å
検出器タイプ: ADSC QUANTUM 315 / 検出器: CCD / 日付: 2014年2月12日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.9792 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.75→50 Å / Num. obs: 66487 / % possible obs: 98.2 % / 冗長度: 4.9 % / Rmerge(I) obs: 0.068 / Rpim(I) all: 0.032 / Rrim(I) all: 0.076 / Χ2: 1.575 / Net I/σ(I): 11.6 / Num. measured all: 328879
反射 シェル

Diffraction-ID: 1

解像度 (Å)冗長度 (%)Rmerge(I) obsNum. unique allNum. unique obsCC1/2Rpim(I) allRrim(I) allΧ2% possible all
1.75-1.8140.603615361530.7270.3040.680.89292.4
1.81-1.894.50.48964840.8460.240.5470.96297.1
1.89-1.974.80.39166280.9110.190.4361.16898.8
1.97-2.075.30.27766790.950.1290.3071.2299.8
2.07-2.25.20.18166990.9780.0850.21.30799.8
2.2-2.384.80.13266510.9850.0650.1481.59898.9
2.38-2.615.40.09867550.9930.0450.1081.60699.8
2.61-2.9950.07267090.9960.0340.081.91599.1
2.99-3.775.30.05367900.9970.0240.0582.46698.9
3.77-5050.0469390.9980.0190.0452.21497.3

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
SCALEPACKデータスケーリング
REFMAC5.8.0158精密化
PDB_EXTRACT3.22データ抽出
HKL-2000データ削減
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 1FAP

1fap


解像度: 1.75→50.01 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.962 / Cor.coef. Fo:Fc free: 0.955 / SU B: 7.489 / SU ML: 0.102 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 0 / ESU R: 0.111 / ESU R Free: 0.102
詳細: U VALUES : WITH TLS ADDED HYDROGENS HAVE BEEN USED IF PRESENT IN THE INPUT
Rfactor反射数%反射Selection details
Rfree0.2102 1932 3 %RANDOM
Rwork0.1931 ---
obs0.1937 61680 93.93 %-
溶媒の処理イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å
原子変位パラメータBiso max: 130.28 Å2 / Biso mean: 37.909 Å2 / Biso min: 12.88 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1--3.8 Å2-0 Å20 Å2
2--5.45 Å2-0 Å2
3----1.65 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 1.75→50.01 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数4108 0 0 334 4442
Biso mean---46.87 -
残基数----485
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_refined_d0.0070.0194221
X-RAY DIFFRACTIONr_bond_other_d0.0010.023936
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_refined_deg1.0661.9275667
X-RAY DIFFRACTIONr_angle_other_deg0.8923.0018963
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_1_deg4.9515479
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_2_deg32.31523.203231
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_3_deg15.09815775
X-RAY DIFFRACTIONr_dihedral_angle_4_deg13.4591535
X-RAY DIFFRACTIONr_chiral_restr0.0650.2546
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_refined0.0040.024722
X-RAY DIFFRACTIONr_gen_planes_other0.0010.021069
LS精密化 シェル解像度: 1.75→1.795 Å / Rfactor Rfree error: 0 / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0.353 119 -
Rwork0.36 3649 -
all-3768 -
obs--76.04 %
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
12.1130.68472.30891.20040.46224.0271-0.0189-0.211-0.03020.06910.057-0.0650.0685-0.0158-0.0380.26340.02320.0230.1826-0.01540.2078-12.42721.397-8.094
25.8582-0.7562-1.4490.66140.14662.2255-0.096-0.0385-0.1363-0.05170.0513-0.04560.06920.04950.04470.28970.0062-0.00620.14260.01690.183717.68321.7311.004
35.56670.26611.74761.53260.27831.407-0.0198-0.19180.3220.1001-0.01170.0533-0.1230.03620.03150.31330.01340.01530.0207-0.0140.2910.278-0.195-30.097
42.7379-0.1032-1.9592.0190.40814.29840.01070.10640.0413-0.0372-0.0136-0.08460.0451-0.02130.00290.2380.0011-0.02830.00590.01230.1522-9.86817.854-39.42
53.72060.2751-1.25081.5949-0.72582.2012-0.0317-0.062-0.1385-0.0071-0.03140.11280.08350.20280.06320.29250.030.00050.03750.0150.30420.01133.968-30.867
61.4125-3.11972.46278.9162-5.77354.46950.17350.0981-0.2394-0.35350.02830.18020.25430.0643-0.20170.30990.0219-0.00440.2324-0.06680.3799-10.9635.581-48.758
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1A2023 - 2116
2X-RAY DIFFRACTION2B2023 - 2116
3X-RAY DIFFRACTION3C2019 - 2116
4X-RAY DIFFRACTION4D2023 - 2116
5X-RAY DIFFRACTION5E2023 - 2116
6X-RAY DIFFRACTION6W392 - 410

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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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