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- PDB-8jbl: Crystal structure of Na+,K+-ATPase in the E1.Mg2+ state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8jbl
タイトルCrystal structure of Na+,K+-ATPase in the E1.Mg2+ state
要素
  • (Sodium/potassium-transporting ATPase subunit ...) x 2
  • FXYD domain-containing ion transport regulator
キーワードMEMBRANE PROTEIN / ion pump / P-type ATPase
機能・相同性
機能・相同性情報


Basigin interactions / Ion homeostasis / positive regulation of P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / positive regulation of sodium ion export across plasma membrane / positive regulation of potassium ion import across plasma membrane / Ion transport by P-type ATPases / establishment or maintenance of transmembrane electrochemical gradient / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex / membrane repolarization ...Basigin interactions / Ion homeostasis / positive regulation of P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / positive regulation of sodium ion export across plasma membrane / positive regulation of potassium ion import across plasma membrane / Ion transport by P-type ATPases / establishment or maintenance of transmembrane electrochemical gradient / P-type sodium:potassium-exchanging transporter activity / sodium:potassium-exchanging ATPase complex / membrane repolarization / sodium ion export across plasma membrane / intracellular potassium ion homeostasis / intracellular sodium ion homeostasis / potassium ion import across plasma membrane / ATPase activator activity / lateral plasma membrane / sodium channel regulator activity / proton transmembrane transport / transmembrane transport / sarcolemma / melanosome / protein-macromolecule adaptor activity / ATPase binding / basolateral plasma membrane / cell adhesion / apical plasma membrane / axon / innate immune response / ATP hydrolysis activity / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / Ion-transport regulator, FXYD motif / : / ATP1G1/PLM/MAT8 family / FXYD family signature. / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. ...: / Ion-transport regulator, FXYD motif / : / ATP1G1/PLM/MAT8 family / FXYD family signature. / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta superfamily / : / Sodium / potassium ATPase beta chain / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 1. / Sodium and potassium ATPases beta subunits signature 2. / P-type ATPase subfamily IIC, subunit alpha / Cation-transporting P-type ATPase, C-terminal / Cation transporting ATPase, C-terminus / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation-transporting P-type ATPase, N-terminal / Cation transporter/ATPase, N-terminus / Cation transport ATPase (P-type) / E1-E2 ATPase / P-type ATPase, haloacid dehalogenase domain / P-type ATPase, phosphorylation site / P-type ATPase, cytoplasmic domain N / E1-E2 ATPases phosphorylation site. / P-type ATPase, A domain superfamily / P-type ATPase / P-type ATPase, transmembrane domain superfamily / HAD superfamily / HAD-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CHOLESTEROL / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha / Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1 / FXYD domain-containing ion transport regulator
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 3 Å
データ登録者Kanai, R. / Vilsen, B. / Cornelius, F. / Toyoshima, C.
資金援助 日本, 2件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP19H00975 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP21K06109 日本
引用ジャーナル: FEBS Lett / 年: 2023
タイトル: Crystal structures of Na ,K -ATPase reveal the mechanism that converts the K -bound form to Na -bound form and opens and closes the cytoplasmic gate.
著者: Ryuta Kanai / Bente Vilsen / Flemming Cornelius / Chikashi Toyoshima /
要旨: Na ,K -ATPase (NKA) plays a pivotal role in establishing electrochemical gradients for Na and K across the cell membrane by alternating between the E1 (showing high affinity for Na and low affinity ...Na ,K -ATPase (NKA) plays a pivotal role in establishing electrochemical gradients for Na and K across the cell membrane by alternating between the E1 (showing high affinity for Na and low affinity for K ) and E2 (low affinity to Na and high affinity to K ) forms. Presented here are two crystal structures of NKA in E1·Mg and E1·3Na states at 2.9 and 2.8 Å resolution, respectively. These two E1 structures fill a gap in our description of the NKA reaction cycle based on the atomic structures. We describe how NKA converts the K -bound E2·2K form to an E1 (E1·Mg ) form, which allows high-affinity Na binding, eventually closing the cytoplasmic gate (in E1 ~ P·ADP·3Na ) after binding three Na , while keeping the extracellular ion pathway sealed. We now understand previously unknown functional roles for several parts of NKA and that NKA uses even the lipid bilayer for gating the ion pathway.
履歴
登録2023年5月9日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年8月9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 / _citation.page_last

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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: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha
B: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
G: FXYD domain-containing ion transport regulator
C: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha
D: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
E: FXYD domain-containing ion transport regulator
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)329,31040
ポリマ－310,3436
非ポリマー18,96834
水59433
1
A: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha
B: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
G: FXYD domain-containing ion transport regulator
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)166,26821
ポリマ－155,1713
非ポリマー11,09718
水181
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
2
C: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha
D: Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1
E: FXYD domain-containing ion transport regulator
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)163,04219
ポリマ－155,1713
非ポリマー7,87116
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)196.797, 74.319, 163.553
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 116.289, 90.000
Int Tables number4
Space group name H-MP1211
Space group name HallP2yb
Symmetry operation#1: x,y,z
#2: -x,y+1/2,-z

-
要素

-
Sodium/potassium-transporting ATPase subunit ... , 2種, 4分子 ACBD

#1: タンパク質 Sodium/potassium-transporting ATPase subunit alpha


分子量: 112872.766 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: D2WKD6
#2: タンパク質 Sodium/potassium-transporting ATPase subunit beta-1 / Sodium/potassium-dependent ATPase subunit beta-1


分子量: 35204.402 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: P05027

-
タンパク質 , 1種, 2分子 GE

#3: タンパク質 FXYD domain-containing ion transport regulator / Na+/K+ ATPase gamma subunit transcript variant a


分子量: 7094.115 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: Q58K79

-
糖 , 5種, 5分子

#4: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-6)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]beta-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-6)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]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: 1072.964 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
DManpa1-6DManpa1-6[DManpa1-3]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,6,5/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-e1_e6-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]{[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}}LINUCSPDB-CARE
#5: 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: 1 / 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
#6: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 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
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#11: 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
#12: 糖 ChemComp-DMU / DECYL-BETA-D-MALTOPYRANOSIDE / DECYLMALTOSIDE / デシルβ-マルトシド


タイプ: D-saccharide / 分子量: 482.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C22H42O11 / コメント: 可溶化剤*YM

-
非ポリマー , 5種, 62分子

#7: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 化合物
ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#9: 化合物 ChemComp-PC1 / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 3-SN-PHOSPHATIDYLCHOLINE


分子量: 790.145 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H88NO8P / コメント: リン脂質*YM
#10: 化合物
ChemComp-PCW / 1,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / (Z,Z)-4-HYDROXY-N,N,N-TRIMETHYL-10-OXO-7-[(1-OXO-9-OCTADECENYL)OXY]-3,5,9-TRIOXA-4-PHOSPHAHEPTACOS-18-EN-1-AMINIUM-4-OXIDE / O-(1-O,2-O-ジオレオイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン


分子量: 787.121 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H85NO8P / コメント: DOPC, リン脂質*YM
#13: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 33 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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

-
実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

-
試料調製

結晶マシュー密度: 3.46 Å3/Da / 溶媒含有率: 64.4 %
結晶化温度: 283 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 6.2
詳細: 285 mM NaCl, 25 mM MgCl2, 15.4% (w/v) PEG2000MME, 7% (w/v) glycerol, 5 mM GSH, 0.1 mM DTT and 1 mg/ml butylhydroxytoluen, 100 mM MES

-
データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: SPring-8 / ビームライン: BL41XU / 波長: 1 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2020年7月7日
放射モノクロメーター: Si double crystal / 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: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 3→30 Å / Num. obs: 46000 / % possible obs: 53.7 % / 冗長度: 3.5 % / Biso Wilson estimate: 82.69 Å2 / CC1/2: 0.973 / Rmerge(I) obs: 0.174 / Net I/σ(I): 7.03
反射 シェル解像度: 3→3.1 Å / 冗長度: 1.6 % / Rmerge(I) obs: 0.603 / Mean I/σ(I) obs: 1.34 / Num. unique obs: 320 / CC1/2: 0.283 / % possible all: 4.1

-
解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
BSSデータ収集
HKL-2000データ削減
STARANISOデータスケーリング
PHASER位相決定
PHENIX1.19.2_4158精密化
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 8JBK

8jbk


解像度: 3→11.99 Å / SU ML: 0.4899 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.36 / 位相誤差: 34.0657
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2823 2243 5.02 %
Rwork0.233 42405 -
obs0.2356 44648 53.05 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso mean: 90.02 Å2
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 3→11.99 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数20765 0 884 33 21682
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.003822083
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.776729925
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0473421
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.00546391
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d17.82088499
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
3-3.060.2981100.3485185X-RAY DIFFRACTION3.76
3.07-3.130.2611120.3604194X-RAY DIFFRACTION4.01
3.14-3.210.2379130.3093268X-RAY DIFFRACTION5.35
3.21-3.30.4533200.3644397X-RAY DIFFRACTION8.09
3.3-3.390.3615430.3335705X-RAY DIFFRACTION14.17
3.39-3.50.3521540.3329914X-RAY DIFFRACTION18.59
3.5-3.620.3177740.31891383X-RAY DIFFRACTION27.93
3.62-3.760.31251190.31142172X-RAY DIFFRACTION43.64
3.76-3.930.32531640.29983111X-RAY DIFFRACTION62.46
3.93-4.130.33372060.27614061X-RAY DIFFRACTION80.98
4.13-4.370.33542350.23694395X-RAY DIFFRACTION87.79
4.37-4.690.29312400.224557X-RAY DIFFRACTION91.48
4.69-5.130.26832510.22824908X-RAY DIFFRACTION97.63
5.13-5.80.30912660.2554972X-RAY DIFFRACTION98.9
5.8-7.050.30872620.24295041X-RAY DIFFRACTION99.92
7.05-11.990.19662740.16255142X-RAY DIFFRACTION99.71
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)
10.1290863231630.0498142553301-0.1172740715020.0616410645156-0.2393102637210.22016391188-0.1600807579140.440817290072-0.4925308741710.1264690598360.05169313957290.2780367021210.229218644635-0.748628379027-0.05158738764680.49460287696-0.08553418390530.08250747360210.3540192689080.03780339453980.695373140524-15.1-17.989103.398
20.4628579356680.1542636840480.01720977338830.308690785816-0.1586867981840.3558681561350.039961694941-0.560010036117-0.9100909992940.2828256838330.196247150127-0.4001911470870.2568454066080.185962654724-0.03583019708910.2135836240790.222739431054-0.2492208969110.719905878830.5374774326180.54494456824812.28-3.262142.09
3-0.01922765694270.1413335659060.4234556871710.609260090570.5926621906481.21493350445-0.1362632182240.181601361473-0.3034307506940.03351928896210.07425005337450.0270471886028-0.65318057963-0.202137699553-0.01778557701960.1673314196270.04482359747410.03128412660150.2601870887480.05138698495930.348198509025-4.4747.73690.782
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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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