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- PDB-7thm: SARS-CoV-2 nsp12/7/8 complex with a native N-terminus nsp9 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7thm
タイトルSARS-CoV-2 nsp12/7/8 complex with a native N-terminus nsp9
要素
  • (Non-structural protein ...) x 3
  • RNA-directed RNA polymerase
キーワードVIRAL PROTEIN / polymerase / NiRAN / capping / nsp9
機能・相同性
機能・相同性情報


protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs ...protein guanylyltransferase activity / RNA endonuclease activity, producing 3'-phosphomonoesters / mRNA guanylyltransferase activity / 5'-3' RNA helicase activity / 付加脱離酵素（リアーゼ）; P-Oリアーゼ類; - / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of TBK1 activity / Assembly of the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / ISG15-specific peptidase activity / Transcription of SARS-CoV-2 sgRNAs / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / TRAF3-dependent IRF activation pathway / Replication of the SARS-CoV-2 genome / snRNP Assembly / double membrane vesicle viral factory outer membrane / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / 5'-3' DNA helicase activity / SARS coronavirus main proteinase / host cell endosome / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment / 3'-5'-RNA exonuclease activity / symbiont-mediated suppression of host toll-like receptor signaling pathway / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / G-quadruplex RNA binding / SARS-CoV-2 modulates host translation machinery / omega peptidase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / mRNA (guanine-N7)-methyltransferase / host cell Golgi apparatus / methyltransferase cap1 / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase activity / DNA helicase / mRNA 5'-cap (guanine-N7-)-methyltransferase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / single-stranded RNA binding / host cell perinuclear region of cytoplasm / host cell endoplasmic reticulum membrane / viral protein processing / lyase activity / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / RNA helicase / induction by virus of host autophagy / copper ion binding / RNA-directed RNA polymerase / viral RNA genome replication / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-dependent RNA polymerase activity / virus-mediated perturbation of host defense response / DNA-templated transcription / lipid binding / host cell nucleus / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / ATP hydrolysis activity / proteolysis / RNA binding / zinc ion binding / ATP binding / membrane
類似検索 - 分子機能
RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / : / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. ...RNA-dependent RNA polymerase, SARS-CoV-like / Nonstructural protein 14, betacoronavirus / NSP15, NendoU domain, coronavirus / : / : / Coronavirus Nonstructural protein 13, 1B domain / Coronavirus Non-structural protein 13, zinc-binding domain / Coronavirus Nonstructural protein 13, stalk domain / : / Coronavirus Nsp12 Interface domain profile. / Nonstructural protein 15, middle domain, alpha/betacoronavirus / Nonstructural protein 15, N-terminal domain, alpha/beta-coronavirus / NSP14, guanine-N7-methyltransferase domain, coronavirus / NSP12 RNA-dependent RNA polymerase, coronavirus / Coronavirus (CoV) guanine-N7-methyltransferase (N7-MTase) domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp15 N-terminal oligomerization domain profile. / Nidovirus 2-O-methyltransferase / Coronavirus Nsp12 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domain profile. / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease domain / Nidovirus 2'-O-methyltransferase (2'-O-MTase) domain profile. / Nidovirus 3'-5' exoribonuclease (ExoN) domain profile. / Nonstructural protein 13, 1B domain, coronavirus / Arterivirus Nsp11 N-terminal/Coronavirus NSP15 middle domain / Non-structural protein NSP15, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP15, middle domain superfamily / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerization / Nonstructural protein 15, middle domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP15, middle domain / Coronavirus replicase NSP15, N-terminal oligomerisation / Arterivirus Nsp11 N-terminal/coronavirus NSP15 middle (AV-Nsp11N/CoV-Nsp15M) domain profile. / Non-structural protein NSP16, coronavirus-like / Non-structural protein 14, coronavirus / RNA polymerase, N-terminal, coronavirus / Coronavirus 2'-O-methyltransferase / Coronavirus proofreading exoribonuclease / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase, N-terminal / Nidoviral uridylate-specific endoribonuclease (NendoU) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain / Nonstructural protein 13, zinc-binding domain, coronavirus-like / Coronaviridae zinc-binding (CV ZBD) domain profile. / Nidovirus RdRp-associated nucleotidyl transferase (NiRAN) domain profile. / Endoribonuclease EndoU-like / NendoU domain, nidovirus / Coronavirus replicase NSP15, uridylate-specific endoribonuclease / DNA2/NAM7 helicase-like, C-terminal / AAA domain / Lipocalin signature. / (+) RNA virus helicase core domain / (+)RNA virus helicase core domain profile. / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain, betacoronavirus / Sarbecovirus Nsp3c-N domain profile. / Non-structural protein NSP3, N-terminal, betacoronavirus / Polyprotein cleavage domain PL2pro superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus SUD-C domain / Betacoronavirus replicase NSP3, N-terminal / NSP1 globular domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 2, SARS-CoV-like / Carbamoyl-phosphate synthase subdomain signature 2. / : / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / Betacoronavirus Nsp3c-M domain profile. / NSP1, globular domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus replicase NSP1 / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal domain profile. / Betacoronavirus Nsp3c-C domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e nucleic acid-binding (NAB) domain profile. / DPUP/SUD, C-terminal, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / : / Coronavirus 3Ecto domain profile. / : / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / : / Coronavirus (CoV) Nsp3 Y domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP2, C-terminal / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp7 cofactor domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp8 cofactor domain profile. / Coronavirus Nsp9 single-stranded RNA (ssRNA)-binding domain profile. / Coronavirus (CoV) ExoN/MTase coactivator domain profile. / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus
類似検索 - ドメイン・相同性
: / PYROPHOSPHATE 2- / Replicase polyprotein 1ab
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.18 Å
データ登録者Osinski, A. / Tagliabracci, V.S. / Chen, Z. / Li, Y.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
W. M. Keck Foundation 米国
Welch FoundationI-1911 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM135189 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RP170644 米国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: The mechanism of RNA capping by SARS-CoV-2.
著者: Gina J Park / Adam Osinski / Genaro Hernandez / Jennifer L Eitson / Abir Majumdar / Marco Tonelli / Katie Henzler-Wildman / Krzysztof Pawłowski / Zhe Chen / Yang Li / John W Schoggins / ...著者: Gina J Park / Adam Osinski / Genaro Hernandez / Jennifer L Eitson / Abir Majumdar / Marco Tonelli / Katie Henzler-Wildman / Krzysztof Pawłowski / Zhe Chen / Yang Li / John W Schoggins / Vincent S Tagliabracci /
要旨: The RNA genome of SARS-CoV-2 contains a 5' cap that facilitates the translation of viral proteins, protection from exonucleases and evasion of the host immune response. How this cap is made in SARS- ...The RNA genome of SARS-CoV-2 contains a 5' cap that facilitates the translation of viral proteins, protection from exonucleases and evasion of the host immune response. How this cap is made in SARS-CoV-2 is not completely understood. Here we reconstitute the N7- and 2'-O-methylated SARS-CoV-2 RNA cap (GpppA) using virally encoded non-structural proteins (nsps). We show that the kinase-like nidovirus RdRp-associated nucleotidyltransferase (NiRAN) domain of nsp12 transfers the RNA to the amino terminus of nsp9, forming a covalent RNA-protein intermediate (a process termed RNAylation). Subsequently, the NiRAN domain transfers the RNA to GDP, forming the core cap structure GpppA-RNA. The nsp14 and nsp16 methyltransferases then add methyl groups to form functional cap structures. Structural analyses of the replication-transcription complex bound to nsp9 identified key interactions that mediate the capping reaction. Furthermore, we demonstrate in a reverse genetics system that the N terminus of nsp9 and the kinase-like active-site residues in the NiRAN domain are required for successful SARS-CoV-2 replication. Collectively, our results reveal an unconventional mechanism by which SARS-CoV-2 caps its RNA genome, thus exposing a new target in the development of antivirals to treat COVID-19.
#1: ジャーナル: Res Sq / 年: 2022
タイトル: The mechanism of RNA capping by SARS-CoV-2.
著者: Gina J Park / Adam Osinski / Genaro Hernandez / Jennifer L Eitson / Abir Majumdar / Marco Tonelli / Katie Henzler-Wildman / Krzysztof Pawłowski / Zhe Chen / Yang Li / John W Schoggins / ...著者: Gina J Park / Adam Osinski / Genaro Hernandez / Jennifer L Eitson / Abir Majumdar / Marco Tonelli / Katie Henzler-Wildman / Krzysztof Pawłowski / Zhe Chen / Yang Li / John W Schoggins / Vincent S Tagliabracci /
要旨: The SARS-CoV-2 RNA genome contains a 5'-cap that facilitates translation of viral proteins, protection from exonucleases and evasion of the host immune response1-4. How this cap is made is not ...The SARS-CoV-2 RNA genome contains a 5'-cap that facilitates translation of viral proteins, protection from exonucleases and evasion of the host immune response1-4. How this cap is made is not completely understood. Here, we reconstitute the SARS-CoV-2 7MeGpppA2'-O-Me-RNA cap using virally encoded non-structural proteins (nsps). We show that the kinase-like NiRAN domain5 of nsp12 transfers RNA to the amino terminus of nsp9, forming a covalent RNA-protein intermediate (a process termed RNAylation). Subsequently, the NiRAN domain transfers RNA to GDP, forming the cap core structure GpppA-RNA. The nsp146 and nsp167 methyltransferases then add methyl groups to form functional cap structures. Structural analyses of the replication-transcription complex bound to nsp9 identified key interactions that mediate the capping reaction. Furthermore, we demonstrate in a reverse genetics system8 that the N-terminus of nsp9 and the kinase-like active site residues in the NiRAN domain are required for successful SARS-CoV-2 replication. Collectively, our results reveal an unconventional mechanism by which SARS-CoV-2 caps its RNA genome, thus exposing a new target in the development of antivirals to treat COVID-19.
履歴
登録2022年1月11日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年3月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年1月17日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-25898
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: RNA-directed RNA polymerase
B: Non-structural protein 8
C: Non-structural protein 7
D: Non-structural protein 8
G: Non-structural protein 9
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)172,5899
ポリマ－172,2275
非ポリマー3624
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 1種, 1分子 A

#1: タンパク質 RNA-directed RNA polymerase / Pol / RdRp / Non-structural protein 12 / nsp12


分子量: 106780.977 Da / 分子数: 1 / 断片: UNP residues 4393-5324 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: rep, 1a-1b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0DTD1, RNA-directed RNA polymerase

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Non-structural protein ... , 3種, 4分子 BDCG

#2: タンパク質 Non-structural protein 8 / nsp8


分子量: 21903.047 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: rep, 1a-1b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0DTD1
#3: タンパク質 Non-structural protein 7 / nsp7


分子量: 9248.804 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: rep, 1a-1b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0DTD1
#4: タンパク質 Non-structural protein 9 / nsp9


分子量: 12391.171 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
遺伝子: rep, 1a-1b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0DTD1

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非ポリマー , 3種, 4分子

#5: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-POP / PYROPHOSPHATE 2-


分子量: 175.959 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: H2O7P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: SARS-CoV-2 replication-transcription complex with a native N-terminus nsp9 bound to NiRAN domain of nsp12.
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.17203949 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (ウイルス)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMSodium ChlorideNaCl1
250 mMTrisC4H11NO31
31 mMDithiothreitolC4H10O2S21
40.05 mMn-Dodecyl-B-D-MaltosideC24H46O111
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 54 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.18 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 39985 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0029404
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.43812733
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.0121239
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0381439
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031604

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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://pdbjlvh1.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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