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- PDB-8bot: Cryo-EM structure of NHEJ supercomplex(trimer) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8bot
タイトルCryo-EM structure of NHEJ supercomplex(trimer)
要素
  • (DNA (24-MER)) x 2
  • (X-ray repair cross-complementing protein ...) x 2
  • DNA (27-MER)
  • DNA (28-MER)
  • DNA ligase 4
  • DNA repair protein XRCC4
  • DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
  • Non-homologous end-joining factor 1
キーワードDNA BINDING PROTEIN / NHEJ / DNA-PK / DNA-PKcs / Ku70 / Ku80 / XLF / DNA repair
機能・相同性
機能・相同性情報


FHA domain binding / positive regulation of chromosome organization / positive regulation of ligase activity / DNA ligase IV complex / positive regulation of platelet formation / DNA ligase activity / DN2 thymocyte differentiation / Ku70:Ku80 complex / negative regulation of t-circle formation / DNA ligase (ATP) ...FHA domain binding / positive regulation of chromosome organization / positive regulation of ligase activity / DNA ligase IV complex / positive regulation of platelet formation / DNA ligase activity / DN2 thymocyte differentiation / Ku70:Ku80 complex / negative regulation of t-circle formation / DNA ligase (ATP) / DNA end binding / T cell receptor V(D)J recombination / pro-B cell differentiation / small-subunit processome assembly / positive regulation of lymphocyte differentiation / DNA ligase (ATP) activity / DNA-dependent protein kinase complex / immature B cell differentiation / DNA-dependent protein kinase-DNA ligase 4 complex / cellular response to X-ray / nonhomologous end joining complex / immunoglobulin V(D)J recombination / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / regulation of smooth muscle cell proliferation / single strand break repair / V(D)J recombination / nuclear telomere cap complex / double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / telomere capping / double-strand break repair via classical nonhomologous end joining / protein localization to site of double-strand break / regulation of epithelial cell proliferation / isotype switching / Cytosolic sensors of pathogen-associated DNA / IRF3-mediated induction of type I IFN / regulation of hematopoietic stem cell differentiation / regulation of telomere maintenance / recombinational repair / U3 snoRNA binding / protein localization to chromosome, telomeric region / cellular hyperosmotic salinity response / cellular response to fatty acid / positive regulation of neurogenesis / T cell lineage commitment / maturation of 5.8S rRNA / response to ionizing radiation / cellular response to lithium ion / positive regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / B cell lineage commitment / DNA biosynthetic process / negative regulation of cGAS/STING signaling pathway / telomeric DNA binding / 2-LTR circle formation / hematopoietic stem cell proliferation / ligase activity / site of DNA damage / 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ / negative regulation of protein phosphorylation / somatic stem cell population maintenance / T cell differentiation / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / response to X-ray / ATP-dependent activity, acting on DNA / positive regulation of protein kinase activity / hematopoietic stem cell differentiation / chromosome organization / ectopic germ cell programmed cell death / telomere maintenance via telomerase / somitogenesis / SUMOylation of DNA damage response and repair proteins / DNA helicase activity / condensed chromosome / DNA polymerase binding / neurogenesis / mitotic G1 DNA damage checkpoint signaling / peptidyl-threonine phosphorylation / telomere maintenance / activation of innate immune response / B cell differentiation / cyclin binding / cellular response to leukemia inhibitory factor / enzyme activator activity / positive regulation of erythrocyte differentiation / central nervous system development / positive regulation of translation / stem cell proliferation / cellular response to ionizing radiation / response to gamma radiation / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / small-subunit processome / cellular response to gamma radiation / regulation of circadian rhythm / protein destabilization / brain development / protein-DNA complex / base-excision repair / protein modification process / 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 / double-strand break repair via nonhomologous end joining / establishment of integrated proviral latency
類似検索 - 分子機能
XLF, N-terminal / : / : / XLF N-terminal domain / XLF protein coiled-coil region / DNA ligase IV domain / DNA ligase IV / DNA ligase 4 / DNA Ligase 4, adenylation domain / XRCC4, N-terminal domain superfamily ...XLF, N-terminal / : / : / XLF N-terminal domain / XLF protein coiled-coil region / DNA ligase IV domain / DNA ligase IV / DNA ligase 4 / DNA Ligase 4, adenylation domain / XRCC4, N-terminal domain superfamily / DNA repair protein XRCC4 / : / : / : / XRCC4 N-terminal domain / XRCC4 coiled-coil / XRCC4 C-terminal region / XRCC4-like, N-terminal domain superfamily / Ku70, bridge and pillars domain superfamily / : / Ku70 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, catalytic domain / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-PKcs, CC5 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / NUC194 / Ku, C-terminal / Ku, C-terminal domain superfamily / Ku C terminal domain like / Ku80 / DNA ligase, ATP-dependent / Ku70/Ku80 C-terminal arm / DNA ligase, ATP-dependent, N-terminal / DNA ligase, ATP-dependent, N-terminal domain superfamily / Ku70/Ku80 C-terminal arm / DNA ligase N terminus / Ku70/Ku80, N-terminal alpha/beta / Ku70/Ku80 beta-barrel domain / Ku70/Ku80 N-terminal alpha/beta domain / Ku70 and Ku80 are 70kDa and 80kDa subunits of the Lupus Ku autoantigen / Ku70/Ku80 beta-barrel domain / SPOC-like, C-terminal domain superfamily / ATP-dependent DNA ligase AMP-binding site. / ATP-dependent DNA ligase signature 2. / DNA ligase, ATP-dependent, C-terminal / ATP dependent DNA ligase C terminal region / DNA ligase, ATP-dependent, conserved site / ATP-dependent DNA ligase family profile. / DNA ligase, ATP-dependent, central / SAP domain superfamily / ATP dependent DNA ligase domain / DNA repair protein XRCC4-like, C-terminal / SAP motif profile. / SAP domain / Putative DNA-binding (bihelical) motif predicted to be involved in chromosomal organisation / SAP domain / : / FATC domain / PIK-related kinase, FAT / FAT domain / FATC / FATC domain / PIK-related kinase / FAT domain profile. / FATC domain profile. / BRCA1 C Terminus (BRCT) domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / breast cancer carboxy-terminal domain / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / von Willebrand factor (vWF) type A domain / von Willebrand factor, type A / BRCT domain profile. / BRCT domain / BRCT domain superfamily / von Willebrand factor A-like domain superfamily / Armadillo-like helical / Armadillo-type fold / Nucleic acid-binding, OB-fold / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / X-ray repair cross-complementing protein 6 / X-ray repair cross-complementing protein 5 / DNA ligase 4 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit / DNA repair protein XRCC4 / Non-homologous end-joining factor 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 7.76 Å
データ登録者Hardwick, S.W. / Chaplin, A.K.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Wellcome Trust 英国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structure of a DNA-PK trimer: higher order oligomerisation in NHEJ.
著者: Steven W Hardwick / Antonia Kefala Stavridi / Dimitri Y Chirgadze / Taiana Maia De Oliveira / Jean-Baptiste Charbonnier / Virginie Ropars / Katheryn Meek / Tom L Blundell / Amanda K Chaplin /
要旨: The ability of humans to maintain the integrity of the genome is imperative for cellular survival. DNA double-strand breaks (DSBs) are considered the most critical type of DNA lesion, which can ...The ability of humans to maintain the integrity of the genome is imperative for cellular survival. DNA double-strand breaks (DSBs) are considered the most critical type of DNA lesion, which can ultimately lead to diseases including cancer. Non-homologous end joining (NHEJ) is one of two core mechanisms utilized to repair DSBs. DNA-PK is a key component in this process and has recently been shown to form alternate long-range synaptic dimers. This has led to the proposal that these complexes can be formed before transitioning to a short-range synaptic complex. Here we present cryo-EM data representing an NHEJ supercomplex consisting of a trimer of DNA-PK in complex with XLF, XRCC4, and DNA Ligase IV. This trimer represents a complex of both long-range synaptic dimers. We discuss the potential role of the trimeric structure, and possible higher order oligomers, as structural intermediates in the NHEJ mechanism, or as functional DNA repair centers.
履歴
登録2022年11月15日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年6月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first

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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
K: DNA repair protein XRCC4
L: DNA repair protein XRCC4
M: DNA ligase 4
N: DNA repair protein XRCC4
O: DNA repair protein XRCC4
P: DNA ligase 4
Q: Non-homologous end-joining factor 1
R: Non-homologous end-joining factor 1
F: DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
G: X-ray repair cross-complementing protein 6
H: X-ray repair cross-complementing protein 5
I: DNA (28-MER)
J: DNA (27-MER)
A: DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
B: X-ray repair cross-complementing protein 6
C: X-ray repair cross-complementing protein 5
D: DNA (24-MER)
E: DNA (24-MER)
S: DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
T: X-ray repair cross-complementing protein 6
U: X-ray repair cross-complementing protein 5
V: DNA (28-MER)
W: DNA (27-MER)
X: Non-homologous end-joining factor 1
Y: Non-homologous end-joining factor 1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)2,411,09225
ポリマ－2,411,09225
非ポリマー00
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 , 4種, 13分子 KLNOMPQRXYFAS

#1: タンパク質
DNA repair protein XRCC4 / X-ray repair cross-complementing protein 4


分子量: 38337.703 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: XRCC4 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q13426
#2: タンパク質 DNA ligase 4 / DNA ligase IV / Polydeoxyribonucleotide synthase [ATP] 4


分子量: 104124.953 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: LIG4 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P49917, DNA ligase (ATP)
#3: タンパク質
Non-homologous end-joining factor 1 / Protein cernunnos / XRCC4-like factor


分子量: 33372.234 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: NHEJ1, XLF / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9H9Q4
#4: タンパク質 DNA-dependent protein kinase catalytic subunit / DNA-PK catalytic subunit / DNA-PKcs / DNPK1 / p460


分子量: 469673.219 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: P78527, non-specific serine/threonine protein kinase

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X-ray repair cross-complementing protein ... , 2種, 6分子 GBTHCU

#5: タンパク質 X-ray repair cross-complementing protein 6 / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase Ku70 / 5'-dRP lyase Ku70 / 70 kDa subunit of Ku antigen / ATP- ...5'-deoxyribose-5-phosphate lyase Ku70 / 5'-dRP lyase Ku70 / 70 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 1 / ATP-dependent DNA helicase II 70 kDa subunit / CTC box-binding factor 75 kDa subunit / CTCBF / DNA repair protein XRCC6 / Lupus Ku autoantigen protein p70 / Ku70 / Thyroid-lupus autoantigen / TLAA / X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 6


分子量: 69945.039 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: XRCC6, G22P1
発現宿主: Insect cell expression vector pTIE1 (その他)
参照: UniProt: P12956, 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, 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素- ...参照: UniProt: P12956, 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, 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ
#6: タンパク質 X-ray repair cross-complementing protein 5 / 86 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 2 / ATP-dependent DNA helicase ...86 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 2 / ATP-dependent DNA helicase II 80 kDa subunit / CTC box-binding factor 85 kDa subunit / CTCBF / DNA repair protein XRCC5 / Ku80 / Ku86 / Lupus Ku autoantigen protein p86 / Nuclear factor IV / Thyroid-lupus autoantigen / TLAA / X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 5 (double-strand-break rejoining)


分子量: 82812.438 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: XRCC5, G22P2
発現宿主: Insect cell expression vector pTIE1 (その他)
参照: UniProt: P13010, 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

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DNA鎖 , 4種, 6分子 IVJWDE

#7: DNA鎖 DNA (28-MER)


分子量: 8619.629 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#8: DNA鎖 DNA (27-MER)


分子量: 8350.414 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#9: DNA鎖 DNA (24-MER)


分子量: 7367.843 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#10: DNA鎖 DNA (24-MER)


分子量: 7402.821 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

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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: NHEJ supercomplex trimer / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT
詳細: Trimeric complex of DNA-PK, DNA ligase 4, XRCC4, XLF
Entity ID: all / 由来: NATURAL
分子量値: 2.1 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: FEI TITAN 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 / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 46.8 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置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: 20 eV

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20_4459精密化
PHENIX1.20_4459精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Warp粒子像選択
2EPU画像取得
4WarpCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
11cryoSPARC分類
12cryoSPARC３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 749185
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 7.76 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 9114 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 639
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 636.65 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0039132129
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.8218179384
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.046920511
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004922360
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.916749261

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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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