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- EMDB-8730: Cryo-EM reconstruction of the HIV-1 BG505 SOSIP.664 Env trimer in... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8730
タイトルCryo-EM reconstruction of the HIV-1 BG505 SOSIP.664 Env trimer in complex with soluble CD4 (D1-D2) and fragment antigen binding variable domain of 17b
マップデータComplex formed by HIV-1 BG505 SOSIP.664 Env with soluble CD4 (2-domain) and broadly neutralizing antibody 17b
試料
  • 複合体: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) and Fab domain of neutralizing 17b antibody
    • 複合体: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664
      • タンパク質・ペプチド: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp41
      • タンパク質・ペプチド: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp120
    • 複合体: CD4 (2-domain)
      • タンパク質・ペプチド: soluble CD4 (2-domain)
    • 複合体: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b
      • タンパク質・ペプチド: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b light chain
      • タンパク質・ペプチド: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b heavy chain
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / positive regulation of establishment of T cell polarity / virus-mediated perturbation of host defense response / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) ...positive regulation of plasma membrane raft polarization / positive regulation of receptor clustering / positive regulation of establishment of T cell polarity / virus-mediated perturbation of host defense response / host cell endosome membrane / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / viral protein processing / fusion of virus membrane with host plasma membrane / fusion of virus membrane with host endosome membrane / エンベロープ (ウイルス) / structural molecule activity / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / virion membrane / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Envelope glycoprotein Gp160 / Retroviral envelope protein / Retroviral envelope protein GP41-like / Gp120 core superfamily / Gp120 (HIV) / Human immunodeficiency virus 1, envelope glycoprotein Gp120
類似検索 - ドメイン・相同性
Envelope glycoprotein gp160 / Envelope glycoprotein gp160
類似検索 - 構成要素
生物種Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス) / 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: 8.6 Å
データ登録者Lyumkis D / de Val N / Ward AB
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)UM1 AI100663 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P50 GM103368 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)P01 AI110657 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2017
タイトル: Open and closed structures reveal allostery and pliability in the HIV-1 envelope spike.
著者: Gabriel Ozorowski / Jesper Pallesen / Natalia de Val / Dmitry Lyumkis / Christopher A Cottrell / Jonathan L Torres / Jeffrey Copps / Robyn L Stanfield / Albert Cupo / Pavel Pugach / John P ...著者: Gabriel Ozorowski / Jesper Pallesen / Natalia de Val / Dmitry Lyumkis / Christopher A Cottrell / Jonathan L Torres / Jeffrey Copps / Robyn L Stanfield / Albert Cupo / Pavel Pugach / John P Moore / Ian A Wilson / Andrew B Ward /
要旨: For many enveloped viruses, binding to a receptor(s) on a host cell acts as the first step in a series of events culminating in fusion with the host cell membrane and transfer of genetic material for ...For many enveloped viruses, binding to a receptor(s) on a host cell acts as the first step in a series of events culminating in fusion with the host cell membrane and transfer of genetic material for replication. The envelope glycoprotein (Env) trimer on the surface of HIV is responsible for receptor binding and fusion. Although Env can tolerate a high degree of mutation in five variable regions (V1-V5), and also at N-linked glycosylation sites that contribute roughly half the mass of Env, the functional sites for recognition of receptor CD4 and co-receptor CXCR4/CCR5 are conserved and essential for viral fitness. Soluble SOSIP Env trimers are structural and antigenic mimics of the pre-fusion native, surface-presented Env, and are targets of broadly neutralizing antibodies. Thus, they are attractive immunogens for vaccine development. Here we present high-resolution cryo-electron microscopy structures of subtype B B41 SOSIP Env trimers in complex with CD4 and antibody 17b, or with antibody b12, at resolutions of 3.7 Å and 3.6 Å, respectively. We compare these to cryo-electron microscopy reconstructions of B41 SOSIP Env trimers with no ligand or in complex with either CD4 or the CD4-binding-site antibody PGV04 at 5.6 Å, 5.2 Å and 7.4 Å resolution, respectively. Consequently, we present the most complete description yet, to our knowledge, of the CD4-17b-induced intermediate and provide the molecular basis of the receptor-binding-induced conformational change required for HIV-1 entry into host cells. Both CD4 and b12 induce large, previously uncharacterized conformational rearrangements in the gp41 subunits, and the fusion peptide becomes buried in a newly formed pocket. These structures provide key details on the biological function of the type I viral fusion machine from HIV-1 as well as new templates for inhibitor design.
履歴
ヘッダ(付随情報) 公開2017年1月11日-
登録2017年5月13日-
マップ公開2017年7月26日-
更新2020年1月29日-
現状2020年1月29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: 0.12
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.12
  • 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_8730.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_8730.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Complex formed by HIV-1 BG505 SOSIP.664 Env with soluble CD4 (2-domain) and broadly neutralizing antibody 17b
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
2.62 Å/pix.
x 128 pix.
= 335.36 Å		2.62 Å/pix.
x 128 pix.
= 335.36 Å		2.62 Å/pix.
x 128 pix.
= 335.36 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.62 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.12 / ムービー #1: 0.12
最小 - 最大-0.09550767 - 0.30681568
平均 (標準偏差)-0.0008014025 (±0.018791849)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 335.36 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.622.622.62
M x/y/z128128128
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z335.360335.360335.360
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-38-19-20
NX/NY/NZ858082
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS128128128
D min/max/mean-0.0960.307-0.001

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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 : HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) ...

全体名称: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) and Fab domain of neutralizing 17b antibody
要素
  • 複合体: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) and Fab domain of neutralizing 17b antibody
    • 複合体: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664
      • タンパク質・ペプチド: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp41
      • タンパク質・ペプチド: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp120
    • 複合体: CD4 (2-domain)
      • タンパク質・ペプチド: soluble CD4 (2-domain)
    • 複合体: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b
      • タンパク質・ペプチド: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b light chain
      • タンパク質・ペプチド: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b heavy chain

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超分子 #1: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) ...

超分子名称: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 in complex with soluble CD4 (2-domain) and Fab domain of neutralizing 17b antibody
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
分子量理論値: 150 KDa

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超分子 #2: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664

超分子名称: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: HEK293F

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超分子 #3: CD4 (2-domain)

超分子名称: CD4 (2-domain) / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
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: HEK293F

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超分子 #4: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b

超分子名称: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4-#5
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: HEK293F

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分子 #1: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp41

分子名称: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp41 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
AVGIGAVFLG FLGAAGSTMG AASMTLTVQA RNLLSGIVQQ QSNLLRAPEA QQHLLKLTVW GIKQLQARVL AVERYLRDQQ LLGIWGCSGK LICCTNVPWN SSWSNRNLSE IWDNMTWLQW DKEISNYTQI IYGLLEESQN QQEKNEQDLL ALD

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分子 #2: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp120

分子名称: HIV-1 Env BG505 SOSIP.664 gp120 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human immunodeficiency virus 1 (ヒト免疫不全ウイルス)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDAMKRGLCC VLLLCGAVFV SPSQEIHARF RRGARAENLW VTVYYGVPVW KDAETTLFCA SDAKAYETEK HNVWATHACV PTDPNPQEIH LENVTEEFNM WKNNMVEQMH TDIISLWDQS LKPCVKLTPL CVTLQCTNVT NNITDDMRGE LKNCSFNMTT ELRDKKQKVY ...文字列:
MDAMKRGLCC VLLLCGAVFV SPSQEIHARF RRGARAENLW VTVYYGVPVW KDAETTLFCA SDAKAYETEK HNVWATHACV PTDPNPQEIH LENVTEEFNM WKNNMVEQMH TDIISLWDQS LKPCVKLTPL CVTLQCTNVT NNITDDMRGE LKNCSFNMTT ELRDKKQKVY SLFYRLDVVQ INENQGNRSN NSNKEYRLIN CNTSAITQAC PKVSFEPIPI HYCAPAGFAI LKCKDKKFNG TGPCPSVSTV QCTHGIKPVV STQLLLNGSL AEEEVMIRSE NITNNAKNIL VQFNTPVQIN CTRPNNNTRK SIRIGPGQAF YATGDIIGDI RQAHCNVSKA TWNETLGKVV KQLRKHFGNN TIIRFANSSG GDLEVTTHSF NCGGEFFYCN TSGLFNSTWI SNTSVQGSNS TGSNDSITLP CRIKQIINMW QRIGQAMYAP PIQGVIRCVS NITGLILTRD GGSTNSTTET FRPGGGDMRD NWRSELYKYK VVKIEPLGVA PTRCKRRVVG RRRRRR

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分子 #3: soluble CD4 (2-domain)

分子名称: soluble CD4 (2-domain) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
KKVVLGKKGD TVELTCTASQ KKSIQFHWKN SNQIKILGNQ GSFLTKGPSK LNDRADSRRS LWDQGNFPLI IKNLKIEDSD TYICEVEDQK EEVQLLVFGL TANSDTHLLQ GQSLTLTLES PPGSSPSVQC RSPRGKNIQG GKTLSVSQLE LQDSGTWTCT VLQNQKKVEF KIDIVV

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分子 #4: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b light chain

分子名称: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b light chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
ELELTQSPAT LSVSPGERAT LSCRASESVS SDLAWYQQKP GQAPRLLIYG ASTRATGVPA RFSGSGSGAE FTLTISSLQS EDFAVYYCQQ YNNWPPRYTF GQGTRLEIKR

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分子 #5: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b heavy chain

分子名称: broadly neutralizing antibody (Fab) 17b heavy chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
QVQLLESGAE VKKPGSSVKV SCKASGDTFI RYSFTWVRQA PGQGLEWMGR IITILDVAHY APHLQGRVTI TADKSTSTVY LELRNLRSDD TAVYFCAGVY EGEADEGEYD NNGFLKHWGQ GTLVTVT

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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1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
50.0 mMC4H11NO3Trisトリスヒドロキシメチルアミノメタン
1.125 mMDDM
グリッドモデル: C-flat / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 50 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: 5 microliters of the complex was incubated with 3 microliters of a fresh 1.8 mM DDM solution. A 3 microliter aliquot of the complex was applied to a C-Flat grid (CF-2/2-4C, Electron ...詳細: 5 microliters of the complex was incubated with 3 microliters of a fresh 1.8 mM DDM solution. A 3 microliter aliquot of the complex was applied to a C-Flat grid (CF-2/2-4C, Electron Microscopy Sciences, Protochips, Inc.) which had been plasma cleaned for 5 seconds using a mixture of Ar/O2 (Gatan Solarus 950 Plasma system), blotted off, and then immediately plunged into liquid ethane using a manual freeze plunger..

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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C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.0 µm / 倍率（補正後）: 38167 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 22500
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 90.0 K / 最高: 90.0 K
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 / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-28 / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 5.6 sec. / 平均電子線量: 32.0 e/Å2
詳細: Individual frames were gain-corrected, aligned, and summed using MotionCor.
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 3) / 詳細: performed internally in Relion and Frealign
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: common lines model using OptiMod
詳細: An initial model was generated directly from the class averages using OptiMod.
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
Projection matching processing - Angular sampling: 7.5 degrees
ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 1.3) / 詳細: Relion 3D classification, auto mode
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 詳細: Frealign 3D classification and refinement
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 詳細: Resolution-limited refinement used throughout / 使用した粒子像数: 5716

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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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