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- EMDB-22203: Cryo-EM structure of the sodium leak channel NALCN-FAM155A complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22203
タイトルCryo-EM structure of the sodium leak channel NALCN-FAM155A complex
マップデータSharpened map used for model refinement
試料
  • 複合体: NALCN in complex with FAM155A
    • タンパク質・ペプチド: Sodium leak channel non-selective protein
    • タンパク質・ペプチド: Transmembrane protein FAM155A
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
  • リガンド: (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of synaptic transmission, cholinergic / leak channel activity / regulation of resting membrane potential / sodium channel activity / voltage-gated sodium channel activity / monoatomic ion channel complex / calcium ion import across plasma membrane / sodium ion transmembrane transport / monoatomic cation channel activity / potassium ion transmembrane transport ...positive regulation of synaptic transmission, cholinergic / leak channel activity / regulation of resting membrane potential / sodium channel activity / voltage-gated sodium channel activity / monoatomic ion channel complex / calcium ion import across plasma membrane / sodium ion transmembrane transport / monoatomic cation channel activity / potassium ion transmembrane transport / monoatomic ion transmembrane transport / positive regulation of synaptic transmission, GABAergic / calcium ion transmembrane transport / Stimuli-sensing channels / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Sodium leak channel NALCN / Voltage-dependent channel domain superfamily / Ion transport domain / Ion transport protein
類似検索 - ドメイン・相同性
NALCN channel auxiliary factor 1 / Sodium leak channel NALCN
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.8 Å
データ登録者Kschonsak M / Chua HC / Noland CL / Weidling C / Clairfeuille T / Bahlke OO / Ameen AO / Li ZR / Arthur CP / Ciferri C ...Kschonsak M / Chua HC / Noland CL / Weidling C / Clairfeuille T / Bahlke OO / Ameen AO / Li ZR / Arthur CP / Ciferri C / Pless SA / Payandeh J
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Structure of the human sodium leak channel NALCN.
著者: Marc Kschonsak / Han Chow Chua / Cameron L Noland / Claudia Weidling / Thomas Clairfeuille / Oskar Ørts Bahlke / Aishat Oluwanifemi Ameen / Zhong Rong Li / Christopher P Arthur / Claudio ...著者: Marc Kschonsak / Han Chow Chua / Cameron L Noland / Claudia Weidling / Thomas Clairfeuille / Oskar Ørts Bahlke / Aishat Oluwanifemi Ameen / Zhong Rong Li / Christopher P Arthur / Claudio Ciferri / Stephan Alexander Pless / Jian Payandeh /
要旨: Persistently depolarizing sodium (Na) leak currents enhance electrical excitability. The ion channel responsible for the major background Na conductance in neurons is the Na leak channel, non- ...Persistently depolarizing sodium (Na) leak currents enhance electrical excitability. The ion channel responsible for the major background Na conductance in neurons is the Na leak channel, non-selective (NALCN). NALCN-mediated currents regulate neuronal excitability linked to respiration, locomotion and circadian rhythm. NALCN activity is under tight regulation and mutations in NALCN cause severe neurological disorders and early death. NALCN is an orphan channel in humans, and fundamental aspects of channel assembly, gating, ion selectivity and pharmacology remain obscure. Here we investigate this essential leak channel and determined the structure of NALCN in complex with a distinct auxiliary subunit, family with sequence similarity 155 member A (FAM155A). FAM155A forms an extracellular dome that shields the ion-selectivity filter from neurotoxin attack. The pharmacology of NALCN is further delineated by a walled-off central cavity with occluded lateral pore fenestrations. Unusual voltage-sensor domains with asymmetric linkages to the pore suggest mechanisms by which NALCN activity is modulated. We found a tightly closed pore gate in NALCN where the majority of missense patient mutations cause gain-of-function phenotypes that cluster around the S6 gate and distinctive π-bulges. Our findings provide a framework to further study the physiology of NALCN and a foundation for discovery of treatments for NALCN channelopathies and other electrical disorders.
履歴
登録2020年6月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年7月29日-
マップ公開2020年7月29日-
更新2020年12月2日-
現状2020年12月2日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.17
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.17
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6xiw
  • 表面レベル: 0.17
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_22203.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_22203.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map used for model refinement
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.824 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.12 / ムービー #1: 0.17
最小 - 最大-0.6131234 - 0.92917466
平均 (標準偏差)-0.0042198454 (±0.038623333)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 296.64 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8240.8240.824
M x/y/z360360360
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z296.640296.640296.640
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ434333
NX/NY/NZ116118137
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS360360360
D min/max/mean-0.6130.929-0.004

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添付データ

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追加マップ: non-sharpened map

ファイルemd_22203_additional.map
注釈non-sharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : NALCN in complex with FAM155A

全体名称: NALCN in complex with FAM155A
要素
  • 複合体: NALCN in complex with FAM155A
    • タンパク質・ペプチド: Sodium leak channel non-selective protein
    • タンパク質・ペプチド: Transmembrane protein FAM155A
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
  • リガンド: (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
  • リガンド: water

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超分子 #1: NALCN in complex with FAM155A

超分子名称: NALCN in complex with FAM155A / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: NALCN, FAM155A, UNC80 and UNC79 co-expressed and NALCN-FAM155A co-purified
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: HEK293

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分子 #1: Sodium leak channel non-selective protein

分子名称: Sodium leak channel non-selective protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: TYR287 modeled with sulfonation (TYS) as the EM density indicates a post-translational modification of this residue.
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 206.341641 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MLKRKQSSRV EAQPVTDFGP DESLSDNADI LWINKPWVHS LLRICAIISV ISVCMNTPMT FEHYPPLQYV TFTLDTLLMF LYTAEMIAK MHIRGIVKGD SSYVKDRWCV FDGFMVFCLW VSLVLQVFEI ADIVDQMSPW GMLRIPRPLI MIRAFRIYFR F ELPRTRIT ...文字列:
MLKRKQSSRV EAQPVTDFGP DESLSDNADI LWINKPWVHS LLRICAIISV ISVCMNTPMT FEHYPPLQYV TFTLDTLLMF LYTAEMIAK MHIRGIVKGD SSYVKDRWCV FDGFMVFCLW VSLVLQVFEI ADIVDQMSPW GMLRIPRPLI MIRAFRIYFR F ELPRTRIT NILKRSGEQI WSVSIFLLFF LLLYGILGVQ MFGTFTYHCV VNDTKPGNVT WNSLAIPDTH CSPELEEGYQ CP PGFKCMD LEDLGLSRQE LGYSGFNEIG TSIFTVYEAA SQEGWVFLM(TYS) RAIDSFPRWR SYFYFITLIF FLAWLVKNV FIAVIIETFA EIRVQFQQMW GSRSSTTSTA TTQMFHEDAA GGWQLVAVDV NKPQGRAPAC LQKMMRSSVF HMFILSMVTV DVIVAASNY YKGENFRRQY DEFYLAEVAF TVLFDLEALL KIWCLGFTGY ISSSLHKFEL LLVIGTTLHV YPDLYHSQFT Y FQVLRVVR LIKISPALED FVYKIFGPGK KLGSLVVFTA SLLIVMSAIS LQMFCFVEEL DRFTTFPRAF MSMFQILTQE GW VDVMDQT LNAVGHMWAP VVAIYFILYH LFATLILLSL FVAVILDNLE LDEDLKKLKQ LKQSEANADT KEKLPLRLRI FEK FPNRPQ MVKISKLPSD FTVPKIRESF MKQFIDRQQQ DTCCLLRSLP TTSSSSCDHS KRSAIEDNKY IDQKLRKSVF SIRA RNLLE KETAVTKILR ACTRQRMLSG SFEGQPAKER SILSVQHHIR QERRSLRHGS NSQRISRGKS LETLTQDHSN TVRYR NAQR EDSEIKMIQE KKEQAEMKRK VQEEELRENH PYFDKPLFIV GREHRFRNFC RVVVRARFNA SKTDPVTGAV KNTKYH QLY DLLGLVTYLD WVMIIVTICS CISMMFESPF RRVMHAPTLQ IAEYVFVIFM SIELNLKIMA DGLFFTPTAV IRDFGGV MD IFIYLVSLIF LCWMPQNVPA ESGAQLLMVL RCLRPLRIFK LVPQMRKVVR ELFSGFKEIF LVSILLLTLM LVFASFGV Q LFAGKLAKCN DPNIIRREDC NGIFRINVSV SKNLNLKLRP GEKKPGFWVP RVWANPRNFN FDNVGNAMLA LFEVLSLKG WVEVRDVIIH RVGPIHGIYI HVFVFLGCMI GLTLFVGVVI ANFNENKGTA LLTVDQRRWE DLKSRLKIAQ PLHLPPRPDN DGFRAKMYD ITQHPFFKRT IALLVLAQSV LLSVKWDVED PVTVPLATMS VVFTFIFVLE VTMKIIAMSP AGFWQSRRNR Y DLLVTSLG VVWVVLHFAL LNAYTYMMGA CVIVFRFFSI CGKHVTLKML LLTVVVSMYK SFFIIVGMFL LLLCYAFAGV VL FGTVKYG ENINRHANFS SAGKAITVLF RIVTGEDWNK IMHDCMVQPP FCTPDEFTYW ATDCGNYAGA LMYFCSFYVI IAY IMLNLL VAIIVENFSL FYSTEEDQLL SYNDLRHFQI IWNMVDDKRE GVIPTFRVKF LLRLLRGRLE VDLDKDKLLF KHMC YEMER LHNGGDVTFH DVLSMLSYRS VDIRKSLQLE ELLAREQLEY TIEEEVAKQT IRMWLKKCLK RIRAKQQQSC SIIHS LRES QQQELSRFLN PPSIETTQPS EDTNANSQDN SMQPETSSQQ QLLSPTLSDR GGSRQDAADA GKPQRKFGQW RLPSAP KPI SHSVSSVNLR FGGRTTMKSV VCKMNPMTDA ASCGSEVKKW WTRQLTVESD ESGDDLLDIG GGSGGWSHPQ FEKGGGS GG GSGGSAWSHP QFEKGSGDYK DDDDKGNSDY KDDDDK

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分子 #2: Transmembrane protein FAM155A

分子名称: Transmembrane protein FAM155A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 54.205004 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MTRGAWMCRQ YDDGLKIWLA APRENEKPFI DSERAQKWRL SLASLLFFTV LLSDHLWFCA EAKLTRARDK EHQQQQRQQQ QQQQQQRQR QQQQQQRRQQ EPSWPALLAS MGESSPAAQA HRLLSASSSP TLPPSPGDGG GGGGKGNRGK DDRGKALFLG N SAKPVWRL ...文字列:
MTRGAWMCRQ YDDGLKIWLA APRENEKPFI DSERAQKWRL SLASLLFFTV LLSDHLWFCA EAKLTRARDK EHQQQQRQQQ QQQQQQRQR QQQQQQRRQQ EPSWPALLAS MGESSPAAQA HRLLSASSSP TLPPSPGDGG GGGGKGNRGK DDRGKALFLG N SAKPVWRL ETCYPQGASS GQCFTVENAD AVCARNWSRG AAGGDGQEVR SKHPTPLWNL SDFYLSFCNS YTLWELFSGL SS PNTLNCS LDVVLKEGGE MTTCRQCVEA YQDYDHHAQE KYEEFESVLH KYLQSEEYSV KSCPEDCKIV YKAWLCSQYF EVT QFNCRK TIPCKQYCLE VQTRCPFILP DNDEVIYGGL SSFICTGLYE TFLTNDEPEC CDVRREEKSN NPSKGTVEKS GSCH RTSLT VSSATRLCNS RLKLCVLVLI LLHTVLTASA AQNTAGLSFG GINTLEENST NEEGGSGGSD YKDDDDKGNS DYKDD DDK

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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分子 #4: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY...

分子名称: (1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: PEV
分子量理論値: 720.012 Da
Chemical component information

ChemComp-PEV:
(1S)-2-{[(2-AMINOETHOXY)(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL STEARATE / POPE, リン脂質*YM

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分子 #5: (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-...

分子名称: (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: PGV
分子量理論値: 749.007 Da
Chemical component information

ChemComp-PGV:
(1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / リン脂質*YM

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分子 #6: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 5 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度2.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
200.0 mMNaClsodium chloride
25.0 mMC8H18N2O4SHEPES
3.0 mMCaCl2calcium chloride
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細sample was gently cross-linked with 0.05% EM-grade glutaraldehyde for 10 min at room temperature and quenched with 0.09 M TRIS pH 7.5

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 15080 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 49.967 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 165000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1778009
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1.13)
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

9024


詳細: Map low-pass filtered to 20 angstrom resolution and density outside nanodisc deleted
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cisTEM (ver. 1.02) / 使用した粒子像数: 365512
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / ソフトウェア - 詳細: 3D classification
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: cisTEM (ver. 1.02)
最終 3次元分類クラス数: 6 / ソフトウェア - 名称: cisTEM (ver. 1.02)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-6xiw:
Cryo-EM structure of the sodium leak channel NALCN-FAM155A complex

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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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