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- EMDB-38795: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38795
タイトルCryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Apelin-13
    • タンパク質・ペプチド: Apelin receptor
キーワードAPLNR / apelin / Class A GPCR / Structural protein (タンパク質) / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


apelin receptor binding / positive regulation of G protein-coupled receptor internalization / apelin receptor activity / apelin receptor signaling pathway / regulation of gap junction assembly / positive regulation of inhibitory G protein-coupled receptor phosphorylation / vascular associated smooth muscle cell differentiation / atrioventricular valve development / regulation of body fluid levels / venous blood vessel development ...apelin receptor binding / positive regulation of G protein-coupled receptor internalization / apelin receptor activity / apelin receptor signaling pathway / regulation of gap junction assembly / positive regulation of inhibitory G protein-coupled receptor phosphorylation / vascular associated smooth muscle cell differentiation / atrioventricular valve development / regulation of body fluid levels / venous blood vessel development / negative regulation of fibroblast growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of heart contraction / 急性アルコール中毒 / positive regulation of blood vessel endothelial cell proliferation involved in sprouting angiogenesis / endocardial cushion formation / adult heart development / coronary vasculature development / vasculature development / negative regulation of cAMP-mediated signaling / aorta development / positive regulation of vascular endothelial cell proliferation / ventricular septum morphogenesis / heart looping / blood vessel development / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / Adenylate cyclase inhibitory pathway / gastrulation / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / 脈管形成 / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of blood pressure / 授乳 / Peptide ligand-binding receptors / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / Olfactory Signaling Pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / hormone activity / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / response to peptide hormone / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / positive regulation of miRNA transcription / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / sensory perception of taste / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / GDP binding / positive regulation of angiogenesis / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / signaling receptor activity / GTPase binding / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 細胞皮質 / heart development / midbody / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / 遺伝子発現の調節
類似検索 - 分子機能
Apelin / APJ endogenous ligand / Apelin receptor / G-protein alpha subunit, group I / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit ...Apelin / APJ endogenous ligand / Apelin receptor / G-protein alpha subunit, group I / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / WD40リピート / WD40リピート / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Apelin receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Apelin
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: 3.2 Å
データ登録者Wang W / Ji S / Zhang Y
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China) 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Structure-based design of non-hypertrophic apelin receptor modulator.
著者: Wei-Wei Wang / Su-Yu Ji / Wenjia Zhang / Junxia Zhang / Chenxi Cai / Rubi Hu / Shao-Kun Zang / Luwei Miao / Haomang Xu / Li-Nan Chen / Zongkuai Yang / Jia Guo / Jiao Qin / Dan-Dan Shen / Ping ...著者: Wei-Wei Wang / Su-Yu Ji / Wenjia Zhang / Junxia Zhang / Chenxi Cai / Rubi Hu / Shao-Kun Zang / Luwei Miao / Haomang Xu / Li-Nan Chen / Zongkuai Yang / Jia Guo / Jiao Qin / Dan-Dan Shen / Ping Liang / Yan Zhang / Yan Zhang /
要旨: Apelin is a key hormone in cardiovascular homeostasis that activates the apelin receptor (APLNR), which is regarded as a promising therapeutic target for cardiovascular disease. However, adverse ...Apelin is a key hormone in cardiovascular homeostasis that activates the apelin receptor (APLNR), which is regarded as a promising therapeutic target for cardiovascular disease. However, adverse effects through the β-arrestin pathway limit its pharmacological use. Here, we report cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of APLNR-G complexes bound to three agonists with divergent signaling profiles. Combined with functional assays, we have identified "twin hotspots" in APLNR as key determinants for signaling bias, guiding the rational design of two exclusive G-protein-biased agonists WN353 and WN561. Cryo-EM structures of WN353- and WN561-stimulated APLNR-G protein complexes further confirm that the designed ligands adopt the desired poses. Pathophysiological experiments have provided evidence that WN561 demonstrates superior therapeutic effects against cardiac hypertrophy and reduced adverse effects compared with the established APLNR agonists. In summary, our designed APLNR modulator may facilitate the development of next-generation cardiovascular medications.
履歴
登録2024年1月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月27日-
マップ公開2024年3月27日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_38795.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_38795.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.01 Å/pix.
x 192 pix.
= 194.688 Å		1.01 Å/pix.
x 192 pix.
= 194.688 Å		1.01 Å/pix.
x 192 pix.
= 194.688 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: 1.014 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: 0.0418
最小 - 最大-0.3688827 - 0.5557641
平均 (標準偏差)-0.00009316501 (±0.01264038)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 194.68802 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_38795_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_38795_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: #2

ファイルemd_38795_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 : Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex

全体名称: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Apelin-13
    • タンパク質・ペプチド: Apelin receptor

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex

超分子名称: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-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: 40.414047 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKNTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKNTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLHFKM FDVGAQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHASM KLFDSICNNK WFTDTSIILF LNKKDLFEEK IKKSPLTICY PEYAGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNKRKDTK EIY THFTCS TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKDCGLF

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
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: 37.285734 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW ...文字列:
SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW DIETGQQTTT FTGHTGDVMS LSLAPDTRLF VSGACDASAK LWDVREGMCR QTFTGHESDI NAICFFPNGN AF ATGSDDA TCRLFDLRAD QELMTYSHDN IICGITSVSF SKSGRLLLAG YDDFNCNVWD ALKADRAGVL AGHDNRVSCL GVT DDGMAV ATGSWDSFLK IWN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-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: 7.861143 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFCAI L

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #4: Apelin-13

分子名称: Apelin-13 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 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: 1.53783 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
(PCA)RPRLSHKGP MPF

UniProtKB: Apelin

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分子 #5: Apelin receptor

分子名称: Apelin receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 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: 42.696301 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MEEGGDFDNY YGADNQSECE YTDWKSSGAL IPAIYMLVFL LGTTGNGLVL WTVFRSSREK RRSADIFIAS LAVADLTFVV TLPLWATYT YRDYDWPFGT FFCKLSSYLI FVNMYASVFC LTGLSFDRYL AIVRPVANAR LRLRVSGAVA TAVLWVLAAL L AMPVMVLR ...文字列:
MEEGGDFDNY YGADNQSECE YTDWKSSGAL IPAIYMLVFL LGTTGNGLVL WTVFRSSREK RRSADIFIAS LAVADLTFVV TLPLWATYT YRDYDWPFGT FFCKLSSYLI FVNMYASVFC LTGLSFDRYL AIVRPVANAR LRLRVSGAVA TAVLWVLAAL L AMPVMVLR TTGDLENTTK VQCYMDYSMV ATVSSEWAWE VGLGVSSTTV GFVVPFTIML TCYFFIAQTI AGHFRKERIE GL RKRRRLL SIIVVLVVTF ALCWMPYHLV KTLYMLGSLL HWPCDFDLFL MNIFPYCTCI SYVNSCLNPF LYAFFDPRFR QAC TSMLCC GQSRCAGTSH SSSGEKSASY SSGHSQGPGP NMGKGGEQMH EKSIPYSQET LVVD

UniProtKB: Apelin receptor

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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15 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 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: 62.4 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: 2703505
初期モデルモデルのタイプ: NONE
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 201936
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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