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万見
- PDB-6gh5: Cryo-EM structure of bacterial RNA polymerase-sigma54 holoenzyme ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6gh5
タイトルCryo-EM structure of bacterial RNA polymerase-sigma54 holoenzyme transcription open complex
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...ポリメラーゼ) x 4
  • (nifH promoter ...) x 2
  • RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor
キーワードTRANSCRIPTION (転写 (生物学)) / transcription initiation (転写 (生物学)) / DNA opening / transcription bubble / open complex
機能・相同性
機能・相同性情報


窒素固定 / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / DNA-binding transcription activator activity / cellular response to cell envelope stress / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / sigma factor activity / bacterial-type flagellum-dependent cell motility ...窒素固定 / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / DNA-binding transcription activator activity / cellular response to cell envelope stress / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / sigma factor activity / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / nucleotidyltransferase activity / transcription elongation factor complex / DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / 運動性 / DNA-templated transcription initiation / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / ポリメラーゼ / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / protein dimerization activity / response to antibiotic / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / 生体膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Sigma-54 factors family signature 1. / Sigma-54 factors family profile. / RNA polymerase sigma factor 54, core-binding domain / RNA polymerase sigma factor 54, DNA-binding / RNA polymerase sigma-54 factor, core-binding domain superfamily / Sigma-54 factor, Activator interacting domain (AID) / Sigma-54, DNA binding domain / Sigma-54 factor, core binding domain / Sigma-54 factors family signature 2. / RNA polymerase sigma factor 54 ...Sigma-54 factors family signature 1. / Sigma-54 factors family profile. / RNA polymerase sigma factor 54, core-binding domain / RNA polymerase sigma factor 54, DNA-binding / RNA polymerase sigma-54 factor, core-binding domain superfamily / Sigma-54 factor, Activator interacting domain (AID) / Sigma-54, DNA binding domain / Sigma-54 factor, core binding domain / Sigma-54 factors family signature 2. / RNA polymerase sigma factor 54 / RNA polymerase subunit, RPB6/omega / Eukaryotic RPB6 RNA polymerase subunit / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA Polymerase Alpha Subunit; Chain A, domain 2 / Gyrase A; domain 2 / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / 5' to 3' exonuclease, C-terminal subdomain / Beta Complex / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6 / DNA polymerase; domain 1 / Alpha-Beta Complex / 2-Layer Sandwich / Orthogonal Bundle / Mainly Beta / Mainly Alpha / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
デオキシリボ核酸 / DNA (> 10) / RNA polymerase sigma-54 factor / RNA polymerase sigma-54 factor / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
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: 3.4 Å
データ登録者Glyde, R. / Ye, F.Z. / Zhang, X.D.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Biotechnology and Biological Sciences Research CouncilBB/N007816 英国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2018
タイトル: Structures of Bacterial RNA Polymerase Complexes Reveal the Mechanism of DNA Loading and Transcription Initiation.
著者: Robert Glyde / Fuzhou Ye / Milija Jovanovic / Ioly Kotta-Loizou / Martin Buck / Xiaodong Zhang /
要旨: Gene transcription is carried out by multi-subunit RNA polymerases (RNAPs). Transcription initiation is a dynamic multi-step process that involves the opening of the double-stranded DNA to form a ...Gene transcription is carried out by multi-subunit RNA polymerases (RNAPs). Transcription initiation is a dynamic multi-step process that involves the opening of the double-stranded DNA to form a transcription bubble and delivery of the template strand deep into the RNAP for RNA synthesis. Applying cryoelectron microscopy to a unique transcription system using σ (σ), the major bacterial variant sigma factor, we capture a new intermediate state at 4.1 Å where promoter DNA is caught at the entrance of the RNAP cleft. Combining with new structures of the open promoter complex and an initial de novo transcribing complex at 3.4 and 3.7 Å, respectively, our studies reveal the dynamics of DNA loading and mechanism of transcription bubble stabilization that involves coordinated, large-scale conformational changes of the universally conserved features within RNAP and DNA. In addition, our studies reveal a novel mechanism of strand separation by σ.
履歴
登録2018年5月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02018年7月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年10月17日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: refine
改定 1.22019年12月18日Group: Other / カテゴリ: atom_sites
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3]

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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-0001
  • 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: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
M: RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor
F: nifH promoter template DNA
G: nifH promoter non-template DNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)483,1698
ポリマ－483,1698
非ポリマー00
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area42390 Å2
ΔGint-236 kcal/mol
Surface area173130 Å2
手法PISA

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要素

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / ポリメラーゼ / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A7Z4, ポリメラーゼ
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / ポリメラーゼ / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150820.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A8V2, ポリメラーゼ
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / ポリメラーゼ / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 155366.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A8T7, ポリメラーゼ
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / ポリメラーゼ / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A800, ポリメラーゼ

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タンパク質 , 1種, 1分子 M

#5: タンパク質 RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor,RNA polymerase sigma-54 factor


分子量: 54723.082 Da / 分子数: 1 / Mutation: R356A,R356A,R356A,R356A,R356A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 遺伝子: SM87_03359 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
参照: UniProt: A0A0J4U551, UniProt: P06223*PLUS, ポリメラーゼ

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NifH promoter ... , 2種, 2分子 FG

#6: DNA鎖 nifH promoter template DNA


分子量: 19404.410 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
#7: DNA鎖 nifH promoter non-template DNA


分子量: 19487.436 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cryo-EM structure of bacterial RNA polymerase-sigma54 holoenzyme transcription open complexCOMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2DNA-directed RNA polymeraseポリメラーゼCOMPLEX#1-#41RECOMBINANT
3RNA polymerase sigma-54 factorCOMPLEX#51RECOMBINANT
4DNAデオキシリボ核酸COMPLEX#6-#71RECOMBINANT
分子量値: 0.490 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli K-12 (大腸菌)83333
33Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)573
44Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)573
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)866768
33Escherichia coli K-12 (大腸菌)83333
44synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMTris hydrochlorideTris-HCLトリスヒドロキシメチルアミノメタン1
2150 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCL塩化ナトリウム1
310 mMmagnesium chlorideMgCl21
試料濃度: 0.5 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: COPPER / 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 / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
撮影電子線照射量: 45 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0158 / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
7UCSF Chimera1.9モデルフィッティング
8Coot8.03モデルフィッティング
10PHENIX1.10.1モデル精密化
11CCP4 package7モデル精密化
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: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 79678 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
精密化解像度: 3.4→271.36 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.918 / SU B: 10.109 / SU ML: 0.155 / ESU R: 0.16
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
Rfactor反射数%反射
Rwork0.27208 --
obs0.27208 1065335 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 250.91 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-2.22 Å2-2.37 Å21.02 Å2
2---1.4 Å2-0.32 Å2
3----0.82 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 28366
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0340.01928943
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg3.3821.91439752
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg8.46353628
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg2824.3931038
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg15.575154263
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg17.00715186
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.2260.24683
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0190.02121070
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it33.5923.64814557
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it51.94435.36918170
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it49.629.30314386
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined94.895114698
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 3.4→3.488 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rwork0.701 79184 -
Rfree-0 -
obs--100 %

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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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