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万見
- EMDB-24077: CryoEM structure of neutralizing nanobody Nb30 in complex with SA... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24077
タイトルCryoEM structure of neutralizing nanobody Nb30 in complex with SARS-CoV2 spike
マップデータ
試料
  • 複合体: SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30
    • 複合体: SARS-CoV2 spike
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoproteinスパイクタンパク質
    • 複合体: Nanobody Nb30
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb30
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
機能・相同性
機能・相同性情報


Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell ...Maturation of spike protein / viral translation / Translation of Structural Proteins / Virion Assembly and Release / host cell surface / host extracellular space / suppression by virus of host tetherin activity / Induction of Cell-Cell Fusion / structural constituent of virion / entry receptor-mediated virion attachment to host cell / host cell endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment membrane / receptor-mediated endocytosis of virus by host cell / Attachment and Entry / membrane fusion / positive regulation of viral entry into host cell / receptor-mediated virion attachment to host cell / receptor ligand activity / host cell surface receptor binding / 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) / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / virion attachment to host cell / SARS-CoV-2 activates/modulates innate and adaptive immune responses / host cell plasma membrane / virion membrane / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like ...Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, SARS-CoV-2 / Spike (S) protein S1 subunit, N-terminal domain, SARS-CoV-like / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit N-terminal (NTD) domain profile. / Spike glycoprotein, N-terminal domain superfamily / Betacoronavirus spike (S) glycoprotein S1 subunit C-terminal (CTD) domain profile. / Spike glycoprotein, betacoronavirus / Spike (S) protein S1 subunit, receptor-binding domain, betacoronavirus / Spike S1 subunit, receptor binding domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus spike glycoprotein S1, receptor binding / Spike glycoprotein S1, N-terminal domain, betacoronavirus-like / Betacoronavirus-like spike glycoprotein S1, N-terminal / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 1 / Spike glycoprotein S2, coronavirus, heptad repeat 2 / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 2 (HR2) region profile. / Coronavirus spike (S) glycoprotein S2 subunit heptad repeat 1 (HR1) region profile. / Spike glycoprotein S2 superfamily, coronavirus / Spike glycoprotein S2, coronavirus / Coronavirus spike glycoprotein S2 / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal / Coronavirus spike glycoprotein S1, C-terminal
類似検索 - ドメイン・相同性
スパイクタンパク質
類似検索 - 構成要素
生物種Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.65 Å
データ登録者Xu K / Kwong PD
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)HSSN261200800001E 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Nanobodies from camelid mice and llamas neutralize SARS-CoV-2 variants.
著者: Jianliang Xu / Kai Xu / Seolkyoung Jung / Andrea Conte / Jenna Lieberman / Frauke Muecksch / Julio Cesar Cetrulo Lorenzi / Solji Park / Fabian Schmidt / Zijun Wang / Yaoxing Huang / Yang Luo ...著者: Jianliang Xu / Kai Xu / Seolkyoung Jung / Andrea Conte / Jenna Lieberman / Frauke Muecksch / Julio Cesar Cetrulo Lorenzi / Solji Park / Fabian Schmidt / Zijun Wang / Yaoxing Huang / Yang Luo / Manoj S Nair / Pengfei Wang / Jonathan E Schulz / Lino Tessarollo / Tatsiana Bylund / Gwo-Yu Chuang / Adam S Olia / Tyler Stephens / I-Ting Teng / Yaroslav Tsybovsky / Tongqing Zhou / Vincent Munster / David D Ho / Theodora Hatziioannou / Paul D Bieniasz / Michel C Nussenzweig / Peter D Kwong / Rafael Casellas /
要旨: Since the start of the COVID-19 pandemic, SARS-CoV-2 has caused millions of deaths worldwide. Although a number of vaccines have been deployed, the continual evolution of the receptor-binding domain ...Since the start of the COVID-19 pandemic, SARS-CoV-2 has caused millions of deaths worldwide. Although a number of vaccines have been deployed, the continual evolution of the receptor-binding domain (RBD) of the virus has challenged their efficacy. In particular, the emerging variants B.1.1.7, B.1.351 and P.1 (first detected in the UK, South Africa and Brazil, respectively) have compromised the efficacy of sera from patients who have recovered from COVID-19 and immunotherapies that have received emergency use authorization. One potential alternative to avert viral escape is the use of camelid VHHs (variable heavy chain domains of heavy chain antibody (also known as nanobodies)), which can recognize epitopes that are often inaccessible to conventional antibodies. Here, we isolate anti-RBD nanobodies from llamas and from mice that we engineered to produce VHHs cloned from alpacas, dromedaries and Bactrian camels. We identified two groups of highly neutralizing nanobodies. Group 1 circumvents antigenic drift by recognizing an RBD region that is highly conserved in coronaviruses but rarely targeted by human antibodies. Group 2 is almost exclusively focused to the RBD-ACE2 interface and does not neutralize SARS-CoV-2 variants that carry E484K or N501Y substitutions. However, nanobodies in group 2 retain full neutralization activity against these variants when expressed as homotrimers, and-to our knowledge-rival the most potent antibodies against SARS-CoV-2 that have been produced to date. These findings suggest that multivalent nanobodies overcome SARS-CoV-2 mutations through two separate mechanisms: enhanced avidity for the ACE2-binding domain and recognition of conserved epitopes that are largely inaccessible to human antibodies. Therefore, although new SARS-CoV-2 mutants will continue to emerge, nanobodies represent promising tools to prevent COVID-19 mortality when vaccines are compromised.
履歴
登録2021年5月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年6月16日-
マップ公開2021年6月16日-
更新2021年7月28日-
現状2021年7月28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: 0.22
  • 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: 0.22
  • 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-7my2
  • 表面レベル: 0.22
  • 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_24077.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_24077.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.855 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.18 / ムービー #1: 0.22
最小 - 最大-0.80725354 - 2.0977669
平均 (標準偏差)-0.00034011866 (±0.030757276)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 513.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8550.8550.855
M x/y/z600600600
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z513.000513.000513.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ1229869
NX/NY/NZ377377377
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS600600600
D min/max/mean-0.8072.098-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_24077_msk_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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追加マップ: Local refined map focused on one RBD and nanobody complex region

ファイルemd_24077_additional_1.map
注釈Local refined map focused on one RBD and nanobody complex region
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: #2

ファイルemd_24077_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_24077_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 : SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30

全体名称: SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30
要素
  • 複合体: SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30
    • 複合体: SARS-CoV2 spike
      • タンパク質・ペプチド: Spike glycoproteinスパイクタンパク質
    • 複合体: Nanobody Nb30
      • タンパク質・ペプチド: Nanobody Nb30
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30

超分子名称: SARS-CoV2 spike in complex with nanobody Nb30 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)

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超分子 #2: SARS-CoV2 spike

超分子名称: SARS-CoV2 spike / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1 / 詳細: HexaPro construct

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超分子 #3: Nanobody Nb30

超分子名称: Nanobody Nb30 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Spike glycoprotein

分子名称: Spike glycoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSコロナウイルス2)
分子量理論値: 142.427438 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF ...文字列:
MFVFLVLLPL VSSQCVNLTT RTQLPPAYTN SFTRGVYYPD KVFRSSVLHS TQDLFLPFFS NVTWFHAIHV SGTNGTKRFD NPVLPFNDG VYFASTEKSN IIRGWIFGTT LDSKTQSLLI VNNATNVVIK VCEFQFCNDP FLGVYYHKNN KSWMESEFRV Y SSANNCTF EYVSQPFLMD LEGKQGNFKN LREFVFKNID GYFKIYSKHT PINLVRDLPQ GFSALEPLVD LPIGINITRF QT LLALHRS YLTPGDSSSG WTAGAAAYYV GYLQPRTFLL KYNENGTITD AVDCALDPLS ETKCTLKSFT VEKGIYQTSN FRV QPTESI VRFPNITNLC PFGEVFNATR FASVYAWNRK RISNCVADYS VLYNSASFST FKCYGVSPTK LNDLCFTNVY ADSF VIRGD EVRQIAPGQT GKIADYNYKL PDDFTGCVIA WNSNNLDSKV GGNYNYLYRL FRKSNLKPFE RDISTEIYQA GSTPC NGVE GFNCYFPLQS YGFQPTNGVG YQPYRVVVLS FELLHAPATV CGPKKSTNLV KNKCVNFNFN GLTGTGVLTE SNKKFL PFQ QFGRDIADTT DAVRDPQTLE ILDITPCSFG GVSVITPGTN TSNQVAVLYQ DVNCTEVPVA IHADQLTPTW RVYSTGS NV FQTRAGCLIG AEHVNNSYEC DIPIGAGICA SYQTQTNSPG SASSVASQSI IAYTMSLGAE NSVAYSNNSI AIPTNFTI S VTTEILPVSM TKTSVDCTMY ICGDSTECSN LLLQYGSFCT QLNRALTGIA VEQDKNTQEV FAQVKQIYKT PPIKDFGGF NFSQILPDPS KPSKRSPIED LLFNKVTLAD AGFIKQYGDC LGDIAARDLI CAQKFNGLTV LPPLLTDEMI AQYTSALLAG TITSGWTFG AGPALQIPFP MQMAYRFNGI GVTQNVLYEN QKLIANQFNS AIGKIQDSLS STPSALGKLQ DVVNQNAQAL N TLVKQLSS NFGAISSVLN DILSRLDPPE AEVQIDRLIT GRLQSLQTYV TQQLIRAAEI RASANLAATK MSECVLGQSK RV DFCGKGY HLMSFPQSAP HGVVFLHVTY VPAQEKNFTT APAICHDGKA HFPREGVFVS NGTHWFVTQR NFYEPQIITT DNT FVSGNC DVVIGIVNNT VYDPLQPELD SFKEELDKYF KNHTSPDVDL GDISGINASV VNIQKEIDRL NEVAKNLNES LIDL QELGK YEQGSGYIPE APRDGQAYVR KDGEWVLLST FLGRSLEVLF QGPGHHHHHH HHSAWSHPQF EKGGGSGGGG SGGSA WSHP QFEK

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分子 #2: Nanobody Nb30

分子名称: Nanobody Nb30 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 14.210731 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLVESGGG LVQAGGSLRL SCAASGLTFS KYAMGWFRQA PGKERKFVAT ISWSGDSAFY ADSVKGRFTI SRDNARNTVY LQMNSLKPE DTAVYYCAAD RGMGYGDFMD YWGQGTSVTA SSASGAHHHH HH

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 29 / 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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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0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 式: HBS / 詳細: 5mM Hepes pH7.4, 150mM NaCl
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: GOLD / 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: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 293 K / 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C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
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: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6796 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 40.3 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

粒子像選択選択した数: 1666677
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6xkl

初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15)
最終 再構成使用したクラス数: 48 / 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: 2.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.15) / 使用した粒子像数: 333232
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6xkl


Chain - Chain ID: A
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7my2:
CryoEM structure of neutralizing nanobody Nb30 in complex with SARS-CoV2 spike

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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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