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- EMDB-22510: Cryo-EM structure of apomorphine-bound dopamine receptor 1 in com... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22510
タイトルCryo-EM structure of apomorphine-bound dopamine receptor 1 in complex with Gs protein
マップデータ
試料
  • 複合体: SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein
    • タンパク質・ペプチド: D(1A) dopamine receptor
    • タンパク質・ペプチド: Engineered mini-Gi protein alpha sub-unit
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody35
  • リガンド: (6aR)-6-methyl-5,6,6a,7-tetrahydro-4H-dibenzo[de,g]quinoline-10,11-diol
  • リガンド: CHOLESTEROLコレステロール
  • リガンド: PALMITIC ACIDパルミチン酸
機能・相同性
機能・相同性情報


dopamine neurotransmitter receptor activity, coupled via Gs / dopamine neurotransmitter receptor activity / cerebral cortex GABAergic interneuron migration / ドーパミン受容体 / オペラント条件づけ / dopamine binding / regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / modification of postsynaptic structure / heterotrimeric G-protein binding / regulation of dopamine metabolic process ...dopamine neurotransmitter receptor activity, coupled via Gs / dopamine neurotransmitter receptor activity / cerebral cortex GABAergic interneuron migration / ドーパミン受容体 / オペラント条件づけ / dopamine binding / regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission / modification of postsynaptic structure / heterotrimeric G-protein binding / regulation of dopamine metabolic process / 感作 / dopamine transport / grooming behavior / 蠕動 / phospholipase C-activating dopamine receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor complex / positive regulation of neuron migration / 馴化 / astrocyte development / conditioned taste aversion / striatum development / positive regulation of potassium ion transport / maternal behavior / dentate gyrus development / non-motile cilium / arrestin family protein binding / adult walking behavior / mating behavior / long-term synaptic depression / ciliary membrane / temperature homeostasis / dopamine receptor signaling pathway / dopamine metabolic process / glucose import / transmission of nerve impulse / behavioral response to cocaine / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / PKA activation in glucagon signalling / neuronal action potential / hair follicle placode formation / intracellular transport / D1 dopamine receptor binding / GABA-ergic synapse / developmental growth / G-protein alpha-subunit binding / behavioral fear response / Hedgehog 'off' state / positive regulation of cAMP-mediated signaling / prepulse inhibition / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / synapse assembly / response to amphetamine / activation of adenylate cyclase activity / adenylate cyclase activator activity / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / trans-Golgi network membrane / synaptic transmission, glutamatergic / long-term synaptic potentiation / G protein-coupled receptor activity / regulation of protein phosphorylation / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / visual learning / Thromboxane signalling through TP receptor / / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / 繊毛 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / 記憶 / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / 血小板 / 認識 / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / positive regulation of GTPase activity / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / vasodilation / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / protein import into nucleus
類似検索 - 分子機能
Dopamine D1 receptor / Dopamine receptor family / G-protein alpha subunit, group S / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit ...Dopamine D1 receptor / Dopamine receptor family / G-protein alpha subunit, group S / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / WD40リピート / WD40リピート / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
D(1A) dopamine receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Zhuang Y / Xu P / Mao C / Wang L / Krumm B / Zhou XE / Huang S / Liu H / Cheng X / Huang X-P ...Zhuang Y / Xu P / Mao C / Wang L / Krumm B / Zhou XE / Huang S / Liu H / Cheng X / Huang X-P / Sheng D-D / Xu T / Liu Y-F / Wang Y / Guo J / Jiang Y / Jiang H / Melcher K / Roth BL / Zhang Y / Zhang C / Xu HE
資金援助 中国, 米国, 4件
OrganizationGrant number
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81922071 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31770796 中国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)RO1MH112205 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM128641 米国
引用ジャーナル: Cell / : 2021
タイトル: Structural insights into the human D1 and D2 dopamine receptor signaling complexes.
著者: Youwen Zhuang / Peiyu Xu / Chunyou Mao / Lei Wang / Brian Krumm / X Edward Zhou / Sijie Huang / Heng Liu / Xi Cheng / Xi-Ping Huang / Dan-Dan Shen / Tinghai Xu / Yong-Feng Liu / Yue Wang / ...著者: Youwen Zhuang / Peiyu Xu / Chunyou Mao / Lei Wang / Brian Krumm / X Edward Zhou / Sijie Huang / Heng Liu / Xi Cheng / Xi-Ping Huang / Dan-Dan Shen / Tinghai Xu / Yong-Feng Liu / Yue Wang / Jia Guo / Yi Jiang / Hualiang Jiang / Karsten Melcher / Bryan L Roth / Yan Zhang / Cheng Zhang / H Eric Xu /
要旨: The D1- and D2-dopamine receptors (D1R and D2R), which signal through G and G, respectively, represent the principal stimulatory and inhibitory dopamine receptors in the central nervous system. D1R ...The D1- and D2-dopamine receptors (D1R and D2R), which signal through G and G, respectively, represent the principal stimulatory and inhibitory dopamine receptors in the central nervous system. D1R and D2R also represent the main therapeutic targets for Parkinson's disease, schizophrenia, and many other neuropsychiatric disorders, and insight into their signaling is essential for understanding both therapeutic and side effects of dopaminergic drugs. Here, we report four cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of D1R-G and D2R-G signaling complexes with selective and non-selective dopamine agonists, including two currently used anti-Parkinson's disease drugs, apomorphine and bromocriptine. These structures, together with mutagenesis studies, reveal the conserved binding mode of dopamine agonists, the unique pocket topology underlying ligand selectivity, the conformational changes in receptor activation, and potential structural determinants for G protein-coupling selectivity. These results provide both a molecular understanding of dopamine signaling and multiple structural templates for drug design targeting the dopaminergic system.
履歴
登録2020年8月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年2月24日-
マップ公開2021年2月24日-
更新2021年3月3日-
現状2021年3月3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: 0.04
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面レベル: 0.04
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  • 原子モデル: PDB-7jvq
  • 表面レベル: 0.04
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

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_22510.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.014 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.02 / ムービー #1: 0.04
最小 - 最大-0.34610474 - 0.49430704
平均 (標準偏差)-0.00020848481 (±0.012966496)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 194.68802 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0141.0141.014
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z194.688194.688194.688
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ410410410
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-0.3460.494-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein

全体名称: SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein
要素
  • 複合体: SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein
    • タンパク質・ペプチド: D(1A) dopamine receptor
    • タンパク質・ペプチド: Engineered mini-Gi protein alpha sub-unit
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody35
  • リガンド: (6aR)-6-methyl-5,6,6a,7-tetrahydro-4H-dibenzo[de,g]quinoline-10,11-diol
  • リガンド: CHOLESTEROLコレステロール
  • リガンド: PALMITIC ACIDパルミチン酸

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超分子 #1: SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein

超分子名称: SKF-81297-bound dopamine receptor 1 in complex with Gi protein
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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分子 #1: D(1A) dopamine receptor

分子名称: D(1A) dopamine receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 55.668707 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DYKDDDDVDM GQPGNGSAFL LAPNGSHAPD HDVTQQRDEE NLYFQGASMR TLNTSAMDGT GLVVERDFSV RILTACFLSL LILSTLLGN TLVCAAVIRF RHLRSKVTNF FVISLAVSDL LVAVLVMPWK AVAEIAGFWP FGSFCNIWVA FDIMCSTASI L NLCVISVD ...文字列:
DYKDDDDVDM GQPGNGSAFL LAPNGSHAPD HDVTQQRDEE NLYFQGASMR TLNTSAMDGT GLVVERDFSV RILTACFLSL LILSTLLGN TLVCAAVIRF RHLRSKVTNF FVISLAVSDL LVAVLVMPWK AVAEIAGFWP FGSFCNIWVA FDIMCSTASI L NLCVISVD RYWAISSPFR YERKMTPKAA FILISVAWTL SVLISFIPVQ LSWHKAKPTS PSDGNATSLA ETIDNCDSSL SR TYAISSS VISFYIPVAI MIVTYTRIYR IAQKQIRRIA ALERAAVHAK NCQTTTGNGK PVECSQPESS FKMSFKRETK VLK TLSVIM GVFVCCWLPF FILNCILPFC GSGETQPFCI DSNTFDVFVW FGWANSSLNP IIYAFNADFR KAFSTLLGCY RLCP ATNNA IETVSINNNG AAMFSSHHEP RGSISKECNL VYLIPHAVGS SEDLKKEEAA GIARPLEKLS PALSVILDYD TDVSL EKIQ PITQNGQHPT HHHHHHHH

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分子 #2: Engineered mini-Gi protein alpha sub-unit

分子名称: Engineered mini-Gi protein alpha sub-unit / 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: 29.048932 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGAQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA ...文字列:
MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGAQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA RYTTPEDATP EPGEDPRVTR AKYFIRDEFL RISTASGDGR HYCYPHFTCS VDTENARRIF NDCRDIIQRM HL RQYELL

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 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: 39.077715 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: HHHHHHHHMG SLLQSELDQL RQEAEQLKNQ IRDARKACAD ATLSQITNNI DPVGRIQMRT RRTLRGHLAK IYAMHWGTDS RLLVSASQD GKLIIWDSYT TNKVHAIPLR SSWVMTCAYA PSGNYVACGG LDNICSIYNL KTREGNVRVS RELAGHTGYL S CCRFLDDN ...文字列:
HHHHHHHHMG SLLQSELDQL RQEAEQLKNQ IRDARKACAD ATLSQITNNI DPVGRIQMRT RRTLRGHLAK IYAMHWGTDS RLLVSASQD GKLIIWDSYT TNKVHAIPLR SSWVMTCAYA PSGNYVACGG LDNICSIYNL KTREGNVRVS RELAGHTGYL S CCRFLDDN QIVTSSGDTT CALWDIETGQ QTTTFTGHTG DVMSLSLAPD TRLFVSGACD ASAKLWDVRE GMCRQTFTGH ES DINAICF FPNGNAFATG SDDATCRLFD LRADQELMTY SHDNIICGIT SVSFSKSGRL LLAGYDDFNC NVWDALKADR AGV LAGHDN RVSCLGVTDD GMAVATGSWD SFLKIWNG

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分子 #4: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 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: 7.432554 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
ASNNTASIAQ ARKLVEQLKM EANIDRIKVS KAAADLMAYC EAHAKEDPLL TPVPASENPF REKKFFC

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分子 #5: Nanobody35

分子名称: Nanobody35 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 14.845516 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MQVQLQESGG GLVQPGGSLR LSCAASGFTF SNYKMNWVRQ APGKGLEWVS DISQSGASIS YTGSVKGRFT ISRDNAKNTL YLQMNSLKP EDTAVYYCAR CPAPFTRDCF DVTSTTYAYR GQGTQVTVSS HHHHHH

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分子 #6: (6aR)-6-methyl-5,6,6a,7-tetrahydro-4H-dibenzo[de,g]quinoline-10,1...

分子名称: (6aR)-6-methyl-5,6,6a,7-tetrahydro-4H-dibenzo[de,g]quinoline-10,11-diol
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / : OR9
分子量理論値: 267.322 Da
Chemical component information

ChemComp-OR9:
(6aR)-6-methyl-5,6,6a,7-tetrahydro-4H-dibenzo[de,g]quinoline-10,11-diol / アポモルフィン / アンタゴニスト*YM / アポモルヒネ

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分子 #7: CHOLESTEROL

分子名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 5 / : CLR
分子量理論値: 386.654 Da
Chemical component information

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル / コレステロール

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分子 #8: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 3 / : PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸 / パルミチン酸

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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

緩衝液pH: 7.2
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 BASE (4k x 4k)
平均電子線量: 64.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 650000

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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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