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- PDB-8g5h: Native GABA-A receptor from the mouse brain, ortho-alpha1-alpha3-... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8g5h
タイトルNative GABA-A receptor from the mouse brain, ortho-alpha1-alpha3-beta2-gamma2 subtype, in complex with GABA, Zolpidem, and endogenous neurosteroid
要素
  • (Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ...) x 4
  • Heavy Chain of 8E3 Fab
  • Light Chain of 8E3 Fab
キーワードMEMBRANE PROTEIN / ligand-gated ion channel / cys-loop receptor / neurotransmitter receptor
機能・相同性
機能・相同性情報


GABA receptor activation / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / diazepam binding / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity ...GABA receptor activation / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / diazepam binding / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / innervation / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / neurotransmitter receptor activity / chloride channel activity / cochlea development / adult behavior / chloride channel complex / regulation of postsynaptic membrane potential / transmembrane transporter complex / neuron development / GABA-ergic synapse / presynaptic active zone membrane / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / post-embryonic development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cytoplasmic vesicle membrane / cytoplasmic vesicle / chemical synaptic transmission / postsynapse / neuron projection / axon / glutamatergic synapse / synapse / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 3 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site ...Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 3 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / Chem-PIO / Zolpidem / allopregnanolone / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-3 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 2.89 Å
データ登録者Sun, C. / Gouaux, E.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)5R01GM100400-08 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Cryo-EM structures reveal native GABA receptor assemblies and pharmacology.
著者: Chang Sun / Hongtao Zhu / Sarah Clark / Eric Gouaux /
要旨: Type A γ-aminobutyric acid receptors (GABARs) are the principal inhibitory receptors in the brain and the target of a wide range of clinical agents, including anaesthetics, sedatives, hypnotics and ...Type A γ-aminobutyric acid receptors (GABARs) are the principal inhibitory receptors in the brain and the target of a wide range of clinical agents, including anaesthetics, sedatives, hypnotics and antidepressants. However, our understanding of GABAR pharmacology has been hindered by the vast number of pentameric assemblies that can be derived from 19 different subunits and the lack of structural knowledge of clinically relevant receptors. Here, we isolate native murine GABAR assemblies containing the widely expressed α1 subunit and elucidate their structures in complex with drugs used to treat insomnia (zolpidem (ZOL) and flurazepam) and postpartum depression (the neurosteroid allopregnanolone (APG)). Using cryo-electron microscopy (cryo-EM) analysis and single-molecule photobleaching experiments, we uncover three major structural populations in the brain: the canonical α1β2γ2 receptor containing two α1 subunits, and two assemblies containing one α1 and either an α2 or α3 subunit, in which the single α1-containing receptors feature a more compact arrangement between the transmembrane and extracellular domains. Interestingly, APG is bound at the transmembrane α/β subunit interface, even when not added to the sample, revealing an important role for endogenous neurosteroids in modulating native GABARs. Together with structurally engaged lipids, neurosteroids produce global conformational changes throughout the receptor that modify the ion channel pore and the binding sites for GABA and insomnia medications. Our data reveal the major α1-containing GABAR assemblies, bound with endogenous neurosteroid, thus defining a structural landscape from which subtype-specific drugs can be developed.
#1: ジャーナル: Acta Crystallogr D Struct Biol / 年: 2018
タイトル: Real-space refinement in PHENIX for cryo-EM and crystallography.
著者: Pavel V Afonine / Billy K Poon / Randy J Read / Oleg V Sobolev / Thomas C Terwilliger / Alexandre Urzhumtsev / Paul D Adams /
要旨: This article describes the implementation of real-space refinement in the phenix.real_space_refine program from the PHENIX suite. The use of a simplified refinement target function enables very fast ...This article describes the implementation of real-space refinement in the phenix.real_space_refine program from the PHENIX suite. The use of a simplified refinement target function enables very fast calculation, which in turn makes it possible to identify optimal data-restraint weights as part of routine refinements with little runtime cost. Refinement of atomic models against low-resolution data benefits from the inclusion of as much additional information as is available. In addition to standard restraints on covalent geometry, phenix.real_space_refine makes use of extra information such as secondary-structure and rotamer-specific restraints, as well as restraints or constraints on internal molecular symmetry. The re-refinement of 385 cryo-EM-derived models available in the Protein Data Bank at resolutions of 6 Å or better shows significant improvement of the models and of the fit of these models to the target maps.
履歴
登録2023年2月13日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年9月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年10月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22023年10月11日Group: 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_author.identifier_ORCID
改定 2.02023年11月15日Group: Advisory / Atomic model / Data collection
カテゴリ: atom_site / chem_comp_atom ...atom_site / chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_validate_close_contact
Item: _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.label_atom_id ..._atom_site.auth_atom_id / _atom_site.label_atom_id / _chem_comp_atom.atom_id / _chem_comp_bond.atom_id_1 / _chem_comp_bond.atom_id_2 / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_2

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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
B: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
C: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
D: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
E: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
J: Heavy Chain of 8E3 Fab
K: Light Chain of 8E3 Fab
A: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)337,66121
ポリマ－328,7557
非ポリマー8,90614
水00
1


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

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要素

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Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ... , 4種, 5分子 BECDA

#1: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2 / GABA(A) receptor subunit beta-2


分子量: 59265.312 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 参照: UniProt: P63137
#2: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / GABA(A) receptor subunit alpha-1


分子量: 51818.516 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 参照: UniProt: P62812
#3: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / GABA(A) receptor subunit gamma-2


分子量: 55160.281 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 参照: UniProt: P22723
#6: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-3 / GABA(A) receptor subunit alpha-3


分子量: 55461.684 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 参照: UniProt: P26049

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抗体 , 2種, 2分子 JK

#4: 抗体 Heavy Chain of 8E3 Fab


分子量: 24159.895 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#5: 抗体 Light Chain of 8E3 Fab


分子量: 23624.080 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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糖 , 4種, 8分子

#7: 多糖
alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 910.823 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-3[DManpa1-6]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,5,4/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-e1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE
#8: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-3)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]beta-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-[alpha-L-fucopyranose-(1-6)]2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1219.105 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-3DManpa1-6[DManpa1-3]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4[LFucpa1-6]DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/4,7,6/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5][a1221m-1a_1-5]/1-1-2-3-3-3-4/a4-b1_a6-g1_b4-c1_c3-d1_c6-e1_e3-f1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}[(6+1)][a-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}}}}[(6+1)][a-L-Fucp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#9: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}}LINUCSPDB-CARE
#13: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 4種, 6分子

#10: 化合物 ChemComp-ABU / GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / GAMMA(AMINO)-BUTYRIC ACID / GABA


分子量: 103.120 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H9NO2
#11: 化合物 ChemComp-PIO / [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate / dioctanoyl l-alpha-phosphatidyl-d-myo-inositol 4,5-diphosphate / 1-O-(1-O,2-O-ジオクタノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)-D-myo-イノシト-ル4,5-ビスりん酸


分子量: 746.566 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H49O19P3
#12: 化合物 ChemComp-R5R / Zolpidem / ゾルピデム


分子量: 307.390 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H21N3O / コメント: 薬剤*YM
#14: 化合物 ChemComp-Y4B / allopregnanolone / 3beta-hydroxy-5beta,10alpha,14beta,17alpha-pregnan-20-one / Brexanolone / アロプレグナノロン


分子量: 318.493 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H34O2

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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: Native GABAA Receptor isolated from mouse brain containing one alpha1 subunit, in complex with 8E3-Fab, GABA, Zolpidem, and endogenous neurosteroid
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.35 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 器官: Brain
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMSodium ChlorideNaCl1
220 mMTrisTris-HCl1
試料濃度: 0.1 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材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 293 K

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 50 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: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: cryoSPARC
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.89 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 91747 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
精密化最高解像度: 2.89 Å

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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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