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万見
- EMDB-8923: Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-ga... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8923
タイトルCryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA
マップデータBenzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA
試料
  • 複合体: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
キーワードNeurotransmission / GABA Receptors / GABA / Cys Loop Receptors / Ion Channel (イオンチャネル) / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


GABA receptor activation / diazepam binding / G protein-coupled neurotransmitter receptor activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / monoatomic anion channel activity / chemical synaptic transmission, postsynaptic / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA-gated chloride ion channel activity ...GABA receptor activation / diazepam binding / G protein-coupled neurotransmitter receptor activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / monoatomic anion channel activity / chemical synaptic transmission, postsynaptic / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA-gated chloride ion channel activity / cellular response to histamine / inhibitory synapse assembly / GABA-A receptor activity / GABA-A receptor complex / GABA receptor binding / neurotransmitter receptor activity / postsynaptic specialization membrane / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / synaptic transmission, GABAergic / chloride transport / 月経周期 / adult behavior / chloride channel activity / central nervous system neuron development / ligand-gated monoatomic ion channel activity / chloride channel complex / GABA-ergic synapse / regulation of postsynaptic membrane potential / monoatomic ion transport / presynaptic active zone membrane / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / monoatomic ion transmembrane transport / post-embryonic development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / response to progesterone / Schaffer collateral - CA1 synapse / cytoplasmic vesicle membrane / response to toxic substance / 核膜 / chemical synaptic transmission / postsynapse / receptor complex / neuron projection / 神経繊維 / 樹状突起 / glutamatergic synapse / シナプス / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. ...Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Phulera S / Zhu H
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM100400 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2018
タイトル: Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive α1β1γ2S tri-heteromeric GABA receptor in complex with GABA.
著者: Swastik Phulera / Hongtao Zhu / Jie Yu / Derek P Claxton / Nate Yoder / Craig Yoshioka / Eric Gouaux /
要旨: Fast inhibitory neurotransmission in the mammalian nervous system is largely mediated by GABA receptors, chloride-selective members of the superfamily of pentameric Cys-loop receptors. Native GABA ...Fast inhibitory neurotransmission in the mammalian nervous system is largely mediated by GABA receptors, chloride-selective members of the superfamily of pentameric Cys-loop receptors. Native GABA receptors are heteromeric assemblies sensitive to many important drugs, from sedatives to anesthetics and anticonvulsant agents, with mutant forms of GABA receptors implicated in multiple neurological diseases. Despite the profound importance of heteromeric GABA receptors in neuroscience and medicine, they have proven recalcitrant to structure determination. Here we present the structure of a tri-heteromeric α1β1γ2S GABA receptor in complex with GABA, determined by single particle cryo-EM at 3.1-3.8 Å resolution, elucidating molecular principles of receptor assembly and agonist binding. Remarkable N-linked glycosylation on the α1 subunit occludes the extracellular vestibule of the ion channel and is poised to modulate receptor assembly and perhaps ion channel gating. Our work provides a pathway to structural studies of heteromeric GABA receptors and a framework for rational design of novel therapeutic agents.
履歴
登録2018年6月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年8月1日-
マップ公開2018年8月8日-
更新2023年11月15日-
現状2023年11月15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: 7.68
  • 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: 7.68
  • 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-6dw1
  • 表面レベル: 7.68
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6dw1
  • Jmol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_8923.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_8923.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.65 Å/pix.
x 480 pix.
= 311.52 Å		0.65 Å/pix.
x 480 pix.
= 311.52 Å		0.65 Å/pix.
x 480 pix.
= 311.52 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: 0.649 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: 7.68 / ムービー #1: 7.68
最小 - 最大-15.883044999999999 - 32.438450000000003
平均 (標準偏差)-0.000000000002562 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 311.52 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.6490.6490.649
M x/y/z480480480
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z311.520311.520311.520
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ480480480
MAP C/R/S321
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS480480480
D min/max/mean-15.88332.438-0.000

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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 : Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor

全体名称: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor
要素
  • 複合体: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1
  • リガンド: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID

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超分子 #1: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor

超分子名称: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 / 詳細: In complex with alpha1 specific Fab
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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分子 #1: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / 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: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 56.894949 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSSPNTWSTG STVYSPVFSQ KMTLWILLLL SLYPGFTSQK SDDDYEDYAS NKTWVLTPKV PEGDVTVILN NLLEGYDNKL RPDIGVKPT LIHTDMYVNS IGPVNAINME YTIDIFFAQT WYDRRLKFNS TIKVLRLNSN MVGKIWIPDT FFRNSKKADA H WITTPNRM ...文字列:
MSSPNTWSTG STVYSPVFSQ KMTLWILLLL SLYPGFTSQK SDDDYEDYAS NKTWVLTPKV PEGDVTVILN NLLEGYDNKL RPDIGVKPT LIHTDMYVNS IGPVNAINME YTIDIFFAQT WYDRRLKFNS TIKVLRLNSN MVGKIWIPDT FFRNSKKADA H WITTPNRM LRIWNDGRVL YTLRLTIDAE CQLQLHNFPM DEHSCPLEFS SYGYPREEIV YQWKRSSVEV GDTRSWRLYQ FS FVGLRNT TEVVKTTSGD YVVMSVYFDL SRRMGYFTIQ TYIPCTLIVV LSWVSFWINK DAVPARTSLG ITTVLTMTTL STI ARKSLP KVSYVTAMDL FVSVCFIFVF SALVEYGTLH YFVSNRKPSK DKDKKKKNPA PTIDIRPRSA TIQMNNATHL QERD EEYGY ECLDGKDCAS FFCCFEDCRT GAWRHGRIHI RIAKMDSYAR IFFPTAFCLF NLVYWVSYLY LLVPRGSRHH HHHHH HTET SQVAPA

UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2

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分子 #2: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyr...

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 46.267105 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MKKSRGLSDY LWAWTLILST LSGRSYGQPS QDELKDNTTV FTRILDRLLD GYDNRLRPGL GERVTEVKTD IFVTSFGPVS DHDMEYTID VFFRQSWKDE RLKFKGPMTV LRLNNLMASK IWTPDTFFHN GKKSVAHNMT MPNKLLRITE DGTLLYTMRL T VRAECPMH ...文字列:
MKKSRGLSDY LWAWTLILST LSGRSYGQPS QDELKDNTTV FTRILDRLLD GYDNRLRPGL GERVTEVKTD IFVTSFGPVS DHDMEYTID VFFRQSWKDE RLKFKGPMTV LRLNNLMASK IWTPDTFFHN GKKSVAHNMT MPNKLLRITE DGTLLYTMRL T VRAECPMH LEDFPMDAHA CPLKFGSYAY TRAEVVYEWT REPARSVVVA EDGSRLNQYD LLGQTVDSGI VQSSTGEYVV MT THFHLKR KIGYFVIQTY LPCIMTVILS QVSFWLNRES VPARTVFGVT TVLTMTTLSI SARNSLPKVA YATAMDWFIA VCY AFVFSA LIEFATVNYF TKRGTKKTFN SVSKIDRLSR IAFPLLFGIF NLVYWATYLN REPQLKAPTP HQLVPRGSHH HHHH HH

UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1

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分子 #3: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyri...

分子名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 44.333012 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MWTVQNRESL GLLSFPVMVA MVCCAHSSNE PSNMSYVKET VDRLLKGYDI RLRPDFGGPP VDVGMRIDVA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QSWKDKRLSY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY ...文字列:
MWTVQNRESL GLLSFPVMVA MVCCAHSSNE PSNMSYVKET VDRLLKGYDI RLRPDFGGPP VDVGMRIDVA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QSWKDKRLSY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY PLDEQNCTLE IESYGYTTDD IEFYWNGGEG AVTGVNKIEL PQFSIVDYKM VSKKVEFTTG AYPRLSLSFR LK RNIGYFI LQTYMPSTLI TILSWVSFWI NYDASAARVA LGITTVLTMT TISTHLRETL PKIPYVKAID IYLMGCFVFV FLA LLEYAF VNYIFFGGTI PDLTDVNSID KWSRMFFPIT FSLFNVVYWL YYVHLVPRGS HHHHHHHH

UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1

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分子 #8: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID

分子名称: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 3 / 式: ABU
分子量理論値: 103.12 Da
Chemical component information

ChemComp-ABU:
GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / GABA / 神経伝達物質, 阻害剤*YM / Γ-アミノ酪酸

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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

濃度0.15 mg/mL
緩衝液pH: 7.3
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
200.0 mMNaCl塩化ナトリウムsodium chloride塩化ナトリウム
1.0 mMC24H46O11Dodecyl Maltoside
1.5 mMC4H9NO2gamma-Aminobutyric acid
グリッド支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 詳細: unspecified
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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）: -2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: -1.2 µm / 倍率（公称値）: 120000
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
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1391 / 平均露光時間: 40.0 sec. / 平均電子線量: 37.0 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: OTHER / 詳細: cryoSPARC was used to generate the initial model
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 詳細: Stochastic Gradient Descent
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1)
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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 68499

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: 0.74
得られたモデル

PDB-6dw1:
Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive alpha1beta1gamma2S tri-heteromeric GABAA receptor in complex with GABA (ECD map)

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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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