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- EMDB-34387: Cryo-EM structure of human NaV1.6/beta1/beta2,apo state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-34387
タイトルCryo-EM structure of human NaV1.6/beta1/beta2,apo state
マップデータ
試料
  • 複合体: Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex with auxiliary beta subunits
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-1ナトリウムチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 8 subunit alphaナトリウムチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-2ナトリウムチャネル
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: SODIUM IONナトリウム
機能・相同性
機能・相同性情報


corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / response to pyrethroid / voltage-gated sodium channel activity involved in Purkinje myocyte action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / regulation of sodium ion transmembrane transporter activity / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / axon initial segment / sodium ion binding ...corticospinal neuron axon guidance / positive regulation of voltage-gated sodium channel activity / response to pyrethroid / voltage-gated sodium channel activity involved in Purkinje myocyte action potential / voltage-gated sodium channel activity involved in cardiac muscle cell action potential / regulation of sodium ion transmembrane transporter activity / voltage-gated potassium channel activity involved in ventricular cardiac muscle cell action potential repolarization / membrane depolarization during Purkinje myocyte cell action potential / axon initial segment / sodium ion binding / regulation of atrial cardiac muscle cell membrane depolarization / cardiac conduction / voltage-gated sodium channel complex / membrane depolarization during cardiac muscle cell action potential / positive regulation of sodium ion transport / peripheral nervous system development / ランヴィエの絞輪 / cardiac muscle cell action potential involved in contraction / high voltage-gated calcium channel activity / locomotion / optic nerve development / voltage-gated sodium channel activity / regulation of ventricular cardiac muscle cell membrane repolarization / sodium channel inhibitor activity / neuronal action potential propagation / Interaction between L1 and Ankyrins / parallel fiber to Purkinje cell synapse / sodium ion transport / voltage-gated calcium channel complex / Phase 0 - rapid depolarisation / regulation of heart rate by cardiac conduction / 脱分極 / calcium ion import across plasma membrane / neuronal action potential / sodium channel regulator activity / sodium ion transmembrane transport / 介在板 / presynaptic active zone membrane / cardiac muscle contraction / 横行小管 / 髄鞘 / 軸索誘導 / postsynaptic density membrane / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Z disc / positive regulation of neuron projection development / 細胞結合 / nervous system development / 遺伝子発現 / response to heat / perikaryon / cytoplasmic vesicle / chemical synaptic transmission / transmembrane transporter binding / 細胞接着 / 神経繊維 / シナプス / glutamatergic synapse / extracellular region / ATP binding / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Voltage gated sodium channel, alpha-8 subunit / Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Myelin P0 protein-related / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / IQ calmodulin-binding motif ...Voltage gated sodium channel, alpha-8 subunit / Sodium channel subunit beta-1/beta-3 / Myelin P0 protein-related / Voltage-gated Na+ ion channel, cytoplasmic domain / Cytoplasmic domain of voltage-gated Na+ ion channel / Voltage-gated sodium channel alpha subunit, inactivation gate / Sodium ion transport-associated / Sodium ion transport-associated / Voltage gated sodium channel, alpha subunit / IQ calmodulin-binding motif / Voltage-gated cation channel calcium and sodium / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / IQ motif profile. / IQ motif, EF-hand binding site / Voltage-dependent channel domain superfamily / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain / Ion transport domain / Ion transport protein / Immunoglobulin subtype / 抗体 / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Sodium channel subunit beta-2 / Sodium channel subunit beta-1 / Sodium channel protein type 8 subunit alpha
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: 3.4 Å
データ登録者Li Y / Jiang D
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32271272 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structure of human Na1.6 channel reveals Na selectivity and pore blockade by 4,9-anhydro-tetrodotoxin.
著者: Yue Li / Tian Yuan / Bo Huang / Feng Zhou / Chao Peng / Xiaojing Li / Yunlong Qiu / Bei Yang / Yan Zhao / Zhuo Huang / Daohua Jiang /
要旨: The sodium channel Na1.6 is widely expressed in neurons of the central and peripheral nervous systems, which plays a critical role in regulating neuronal excitability. Dysfunction of Na1.6 has been ...The sodium channel Na1.6 is widely expressed in neurons of the central and peripheral nervous systems, which plays a critical role in regulating neuronal excitability. Dysfunction of Na1.6 has been linked to epileptic encephalopathy, intellectual disability and movement disorders. Here we present cryo-EM structures of human Na1.6/β1/β2 alone and complexed with a guanidinium neurotoxin 4,9-anhydro-tetrodotoxin (4,9-ah-TTX), revealing molecular mechanism of Na1.6 inhibition by the blocker. The apo-form structure reveals two potential Na binding sites within the selectivity filter, suggesting a possible mechanism for Na selectivity and conductance. In the 4,9-ah-TTX bound structure, 4,9-ah-TTX binds to a pocket similar to the tetrodotoxin (TTX) binding site, which occupies the Na binding sites and completely blocks the channel. Molecular dynamics simulation results show that subtle conformational differences in the selectivity filter affect the affinity of TTX analogues. Taken together, our results provide important insights into Na1.6 structure, ion conductance, and inhibition.
履歴
登録2022年9月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月8日-
マップ公開2023年3月8日-
更新2023年3月8日-
現状2023年3月8日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_34387.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_34387.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.04 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.4
最小 - 最大-1.5490267 - 3.119711
平均 (標準偏差)0.029215358 (±0.10094399)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 266.24 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_34387_half_map_1.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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_34387_half_map_2.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 : Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex...

全体名称: Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex with auxiliary beta subunits
要素
  • 複合体: Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex with auxiliary beta subunits
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-1ナトリウムチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel protein type 8 subunit alphaナトリウムチャネル
    • タンパク質・ペプチド: Sodium channel subunit beta-2ナトリウムチャネル
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: SODIUM IONナトリウム

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超分子 #1: Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex...

超分子名称: Structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6 in complex with auxiliary beta subunits
タイプ: complex / ID: 1 / キメラ: Yes / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Sodium channel subunit beta-1

分子名称: Sodium channel subunit beta-1 / 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: 24.732115 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGRLLALVVG AALVSSACGG CVEVDSETEA VYGMTFKILC ISCKRRSETN AETFTEWTFR QKGTEEFVKI LRYENEVLQL EEDERFEGR VVWNGSRGTK DLQDLSIFIT NVTYNHSGDY ECHVYRLLFF ENYEHNTSVV KKIHIEVVDK ANRDMASIVS E IMMYVLIV ...文字列:
MGRLLALVVG AALVSSACGG CVEVDSETEA VYGMTFKILC ISCKRRSETN AETFTEWTFR QKGTEEFVKI LRYENEVLQL EEDERFEGR VVWNGSRGTK DLQDLSIFIT NVTYNHSGDY ECHVYRLLFF ENYEHNTSVV KKIHIEVVDK ANRDMASIVS E IMMYVLIV VLTIWLVAEM IYCYKKIAAA TETAAQENAS EYLAITSESK ENCTGVQVAE

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分子 #2: Sodium channel protein type 8 subunit alpha

分子名称: Sodium channel protein type 8 subunit alpha / 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: 225.520609 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAARLLAPPG PDSFKPFTPE SLANIERRIA ESKLKKPPKA DGSHREDDED SKPKPNSDLE AGKSLPFIYG DIPQGLVAVP LEDFDPYYL TQKTFVVLNR GKTLFRFSAT PALYILSPFN LIRRIAIKIL IHSVFSMIIM CTILTNCVFM TFSNPPDWSK N VEYTFTGI ...文字列:
MAARLLAPPG PDSFKPFTPE SLANIERRIA ESKLKKPPKA DGSHREDDED SKPKPNSDLE AGKSLPFIYG DIPQGLVAVP LEDFDPYYL TQKTFVVLNR GKTLFRFSAT PALYILSPFN LIRRIAIKIL IHSVFSMIIM CTILTNCVFM TFSNPPDWSK N VEYTFTGI YTFESLVKII ARGFCIDGFT FLRDPWNWLD FSVIMMAYIT EFVNLGNVSA LRTFRVLRAL KTISVIPGLK TI VGALIQS VKKLSDVMIL TVFCLSVFAL IGLQLFMGNL RNKCVVWPIN FNESYLENGT KGFDWEEYIN NKTNFYTVPG MLE PLLCGN SSDAGQCPEG YQCMKAGRNP NYGYTSFDTF SWAFLALFRL MTQDYWENLY QLTLRAAGKT YMIFFVLVIF VGSF YLVNL ILAVVAMAYE EQNQATLEEA EQKEAEFKAM LEQLKKQQEE AQAAAMATSA GTVSEDAIEE EGEEGGGSPR SSSEI SKLS SKSAKERRNR RKKRKQKELS EGEEKGDPEK VFKSESEDGM RRKAFRLPDN RIGRKFSIMN QSLLSIPGSP FLSRHN SKS SIFSFRGPGR FRDPGSENEF ADDEHSTVEE SEGRRDSLFI PIRARERRSS YSGYSGYSQG SRSSRIFPSL RRSVKRN ST VDCNGVVSLI GGPGSHIGGR LLPEATTEVE IKKKGPGSLL VSMDQLASYG RKDRINSIMS VVTNTLVEEL EESQRKCP P CWYKFANTFL IWECHPYWIK LKEIVNLIVM DPFVDLAITI CIVLNTLFMA MEHHPMTPQF EHVLAVGNLV FTGIFTAEM FLKLIAMDPY YYFQEGWNIF DGFIVSLSLM ELSLADVEGL SVLRSFRLLR VFKLAKSWPT LNMLIKIIGN SVGALGNLTL VLAIIVFIF AVVGMQLFGK SYKECVCKIN QDCELPRWHM HDFFHSFLIV FRVLCGEWIE TMWDCMEVAG QAMCLIVFMM V MVIGNLVV LNLFLALLLS SFSADNLAAT DDDGEMNNLQ ISVIRIKKGV AWTKLKVHAF MQAHFKQREA DEVKPLDELY EK KANCIAN HTGADIHRNG DFQKNGNGTT SGIGSSVEKY IIDEDHMSFI NNPNLTVRVP IAVGESDFEN LNTEDVSSES DPE GSKDKL DDTSSSEGST IDIKPEVEEV PVEQPEEYLD PDACFTEGCV QRFKCCQVNI EEGLGKSWWI LRKTCFLIVE HNWF ETFII FMILLSSGAL AFEDIYIEQR KTIRTILEYA DKVFTYIFIL EMLLKWTAYG FVKFFTNAWC WLDFLIVAVS LVSLI ANAL GYSELGAIKS LRTLRALRPL RALSRFEGMR VVVNALVGAI PSIMNVLLVC LIFWLIFSIM GVNLFAGKYH YCFNET SEI RFEIEDVNNK TECEKLMEGN NTEIRWKNVK INFDNVGAGY LALLQVATFK GWMDIMYAAV DSRKPDEQPK YEDNIYM YI YFVIFIIFGS FFTLNLFIGV IIDNFNQQKK KFGGQDIFMT EEQKKYYNAM KKLGSKKPQK PIPRPLNKIQ GIVFDFVT Q QAFDIVIMML ICLNMVTMMV ETDTQSKQME NILYWINLVF VIFFTCECVL KMFALRHYYF TIGWNIFDFV VVILSIVGM FLADIIEKYF VSPTLFRVIR LARIGRILRL IKGAKGIRTL LFALMMSLPA LFNIGLLLFL VMFIFSIFGM SNFAYVKHEA GIDDMFNFE TFGNSMICLF QITTSAGWDG LLLPILNRPP DCSLDKEHPG SGFKGDCGNP SVGIFFFVSY IIISFLIVVN M YIAIILEN FSVATEESAD PLSEDDFETF YEIWEKFDPD ATQFIEYCKL ADFADALEHP LRVPKPNTIE LIAMDLPMVS GD RIHCLDI LFAFTKRVLG DSGELDILRQ QMEERFVASN PSKVSYEPIT TTLRRKQEEV SAVVLQRAYR GHLARRGFIC KKT TSNKLE NGGTHREKKE STPSTASLPS YDSVTKPEKE KQQRAEEGRR ERAKRQKEVR ESKC

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分子 #3: Sodium channel subunit beta-2

分子名称: Sodium channel subunit beta-2 / 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: 24.355859 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MHRDAWLPRP AFSLTGLSLF FSLVPPGRSM EVTVPATLNV LNGSDARLPC TFNSCYTVNH KQFSLNWTYQ ECNNCSEEMF LQFRMKIIN LKLERFQDRV EFSGNPSKYD VSVMLRNVQP EDEGIYNCYI MNPPDRHRGH GKIHLQVLME EPPERDSTVA V IVGASVGG ...文字列:
MHRDAWLPRP AFSLTGLSLF FSLVPPGRSM EVTVPATLNV LNGSDARLPC TFNSCYTVNH KQFSLNWTYQ ECNNCSEEMF LQFRMKIIN LKLERFQDRV EFSGNPSKYD VSVMLRNVQP EDEGIYNCYI MNPPDRHRGH GKIHLQVLME EPPERDSTVA V IVGASVGG FLAVVILVLM VVKCVRRKKE QKLSTDDLKT EEEGKTDGEG NPDDGAK

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / 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 / N-アセチルグルコサミン

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分子 #6: SODIUM ION

分子名称: SODIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2
分子量理論値: 22.99 Da

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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: 7.5
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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 9.2 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:

6j8i

初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 41387

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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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