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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6g72 | ||||||||||||
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タイトル | Mouse mitochondrial complex I in the deactive state | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE (酸化還元酵素) / Complex I (NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型)) / mitochondria (ミトコンドリア) / proton pump (プロトンポンプ) / membrane protein (膜タンパク質) | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / Glyoxylate metabolism and glycine degradation / RHOG GTPase cycle / respiratory system process / protein insertion into mitochondrial inner membrane ...response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / Glyoxylate metabolism and glycine degradation / RHOG GTPase cycle / respiratory system process / protein insertion into mitochondrial inner membrane / : / response to light intensity / blastocyst hatching / circulatory system development / ubiquinone-6 biosynthetic process / cellular response to oxygen levels / iron-sulfur cluster assembly complex / psychomotor behavior / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / neural precursor cell proliferation / [2Fe-2S] cluster assembly / mitochondrial respirasome / NADH dehydrogenase activity / cardiac muscle tissue development / oxygen sensor activity / respiratory chain complex I / 細胞呼吸 / adult walking behavior / negative regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / ubiquinone binding / cellular response to glucocorticoid stimulus / positive regulation of mitochondrial membrane potential / acyl binding / response to hydroperoxide / mitochondrial ribosome / electron transport coupled proton transport / iron-sulfur cluster assembly / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / acyl carrier activity / mitochondrial translation / adult behavior / dopamine metabolic process / NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) / positive regulation of ATP biosynthetic process / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / mitochondrial respiratory chain complex I / apoptotic mitochondrial changes / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / 電子伝達系 / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / neuron development / quinone binding / ATP synthesis coupled electron transport / cellular response to interferon-beta / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway / 細胞呼吸 / ATP metabolic process / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / cellular response to retinoic acid / extrinsic apoptotic signaling pathway / response to cAMP / response to organonitrogen compound / クエン酸回路 / ionotropic glutamate receptor binding / reactive oxygen species metabolic process / 視覚 / respiratory electron transport chain / Neutrophil degranulation / cerebellum development / 神経発生 / response to hormone / fatty acid metabolic process / response to cocaine / regulation of mitochondrial membrane potential / response to nicotine / muscle contraction / synaptic membrane / kidney development / apoptotic signaling pathway / ミトコンドリア / sensory perception of sound / regulation of protein phosphorylation / brain development / multicellular organism growth / response to hydrogen peroxide / ミトコンドリア / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / negative regulation of cell growth / response to organic cyclic compound / 認識 / 概日リズム / positive regulation of protein catabolic process / NAD binding / positive regulation of fibroblast proliferation / FMN binding / 髄鞘 / nervous system development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Mus musculus (ハツカネズミ) | ||||||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Agip, A.N.A. / Blaza, J.N. / Bridges, H.R. / Viscomi, C. / Rawson, S. / Muench, S.P. / Hirst, J. | ||||||||||||
資金援助 | 英国, 3件
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引用 | ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2018 タイトル: Cryo-EM structures of complex I from mouse heart mitochondria in two biochemically defined states. 著者: Ahmed-Noor A Agip / James N Blaza / Hannah R Bridges / Carlo Viscomi / Shaun Rawson / Stephen P Muench / Judy Hirst / 要旨: Complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) uses the reducing potential of NADH to drive protons across the energy-transducing inner membrane and power oxidative phosphorylation in mammalian ...Complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) uses the reducing potential of NADH to drive protons across the energy-transducing inner membrane and power oxidative phosphorylation in mammalian mitochondria. Recent cryo-EM analyses have produced near-complete models of all 45 subunits in the bovine, ovine and porcine complexes and have identified two states relevant to complex I in ischemia-reperfusion injury. Here, we describe the 3.3-Å structure of complex I from mouse heart mitochondria, a biomedically relevant model system, in the 'active' state. We reveal a nucleotide bound in subunit NDUFA10, a nucleoside kinase homolog, and define mechanistically critical elements in the mammalian enzyme. By comparisons with a 3.9-Å structure of the 'deactive' state and with known bacterial structures, we identify differences in helical geometry in the membrane domain that occur upon activation or that alter the positions of catalytically important charged residues. Our results demonstrate the capability of cryo-EM analyses to challenge and develop mechanistic models for mammalian complex I. | ||||||||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 6g72.cif.gz | 1.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6g72.ent.gz | 1.2 MB | 表示 | PDB形式 |
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-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/g7/6g72 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/g7/6g72 | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | 4356MC 4345C 6g2jC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10604 (タイトル: Single particle cryo-EM dataset of Mus musculus mitochondrial complex I in the deactive state Data size: 2.7 TB Data #1: Single particle cryo-EM dataset of Mus musculus mitochondrial complex I in the deactive state [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-NADH-ubiquinone oxidoreductase chain ... , 7種, 7分子 AHJKLMN
#1: タンパク質 | 分子量: 13251.785 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03899, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
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#8: タンパク質 | 分子量: 36105.027 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03888, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
#10: タンパク質 | 分子量: 18656.100 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03925, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
#11: タンパク質 | 分子量: 10637.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03903, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
#12: タンパク質 | 分子量: 68547.297 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03921, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
#13: タンパク質 | 分子量: 51943.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03911, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
#14: タンパク質 | 分子量: 38800.230 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: P03893, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 7種, 7分子 BCDIQRe
#2: タンパク質 | 分子量: 24715.912 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q9DC70, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
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#3: タンパク質 | 分子量: 30191.307 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q9DCT2, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
#4: タンパク質 | 分子量: 52720.602 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q91WD5, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
#9: タンパク質 | 分子量: 24068.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q8K3J1, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
#17: タンパク質 | 分子量: 19814.725 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CXZ1 |
#18: タンパク質 | 分子量: 13041.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: P52503 |
#30: タンパク質 | 分子量: 12675.772 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q99LY9 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 EFs
#5: タンパク質 | 分子量: 27318.336 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q9D6J6, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
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#6: タンパク質 | 分子量: 50904.152 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q91YT0, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
#44: タンパク質 | 分子量: 11833.504 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q8BK30 |
-タンパク質 , 2種, 3分子 GTU
#7: タンパク質 | 分子量: 79866.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 参照: UniProt: Q91VD9, NADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型), NADHデヒドロゲナーゼ |
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#20: タンパク質 | 分子量: 17390.289 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CR21 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 12種, 12分子 OPSVWXYZabqr
#15: タンパク質 | 分子量: 40657.375 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q99LC3 |
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#16: タンパク質 | 分子量: 42588.129 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9DC69 |
#19: タンパク質 | 分子量: 10932.675 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQ75 |
#21: タンパク質 | 分子量: 13380.719 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CPP6 |
#22: タンパク質 | 分子量: 15311.858 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQZ5 |
#23: タンパク質 | 分子量: 20025.127 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9DCJ5 |
#24: タンパク質 | 分子量: 15130.416 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: G5E814 |
#25: タンパク質 | 分子量: 16881.588 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9ERS2 |
#26: タンパク質 | 分子量: 8149.524 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: O35683 |
#27: タンパク質 | 分子量: 9380.904 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQ91 |
#42: タンパク質 | 分子量: 17154.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q7TMF3 |
#43: タンパク質 | 分子量: 12637.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9Z1P6 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 2分子 cd
#28: タンパク質 | 分子量: 8636.023 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQY9 |
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#29: タンパク質 | 分子量: 14185.692 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQ54 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 11種, 11分子 fghijklmnop
#31: タンパク質 | 分子量: 6965.109 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: P0DN34 |
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#32: タンパク質 | 分子量: 17463.727 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: O09111 |
#33: タンパク質 | 分子量: 21742.197 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQH3 |
#34: タンパク質 | 分子量: 15582.122 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q3UIU2 |
#35: タンパク質 | 分子量: 11982.437 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CPU2 |
#36: タンパク質 | 分子量: 11714.240 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQZ6 |
#37: タンパク質 | 分子量: 21903.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9D6J5 |
#38: タンパク質 | 分子量: 15105.287 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQC7 |
#39: タンパク質 | 分子量: 22020.123 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CQJ8 |
#40: タンパク質 | 分子量: 16360.804 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9CR61 |
#41: タンパク質 | 分子量: 21054.832 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 器官: Heart心臓 / 参照: UniProt: Q9DCS9 |
-非ポリマー , 7種, 14分子
#45: 化合物 | ChemComp-SF4 / #46: 化合物 | #47: 化合物 | ChemComp-FMN / | #48: 化合物 | ChemComp-ADP / | #49: 化合物 | ChemComp-NDP / | #50: 化合物 | ChemComp-ZN / | #51: 化合物 | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Mitochondrial complex I from mouse in the deactive stateNADH:ユビキノン還元酵素 (水素イオン輸送型) タイプ: COMPLEX 詳細: Placed in the deactive state by heating to 37degC for 30 mins before isolation Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 1.0 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6 / 器官: Heart | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.14 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Peak fraction from a gel filtration column- monodisperse and not concentrated. The complex was put into the deactive state by heating at 37degC for 30 mins before isolation in detergent. | ||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: Gold was PEGylated prior to use in anaerobic ethanol in 5mM SPT-11P6 (Sensopath Technologies) for two days 0.6/1 holes グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil UltrAuFoil | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 8-16s blotting. |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率(補正後): 37600 X / 最大 デフォーカス(公称値): 3400 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 2200 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 15 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 |
電子光学装置 | 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 上限: 20 eV / エネルギーフィルター 下限: 0 eV |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 30 / 利用したフレーム数/画像: 1-30 |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.13_2998: / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 40131 / 詳細: Manually picked | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 17066 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / 詳細: Used default paramteres in phenix.real_space_refine |