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蛋白質構造データバンク（PDBj）の高度化と統合的運用

トーゴーの日シンポジウム2021○池川恭代1)、Gert-Jan Bekker1)、工藤高裕1)、山下鈴子1)、鈴木博文2)、川端猛4)5)、横地政志1)、由良敬3)、
栗栖源嗣1)
1)大阪大学蛋白質研究所 2)早稲田大学先進理工学部 3)お茶の水女子大学 4)蛋白質研究奨励会 5)大阪大学生命機能研究科

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蛋白質構造データバンク（PDB）
蛋白質構造データバンク（Protein Data Bank、PDB）とは• 生体高分子の構造データを集めた世界で唯一のデータアーカイブ• 1971年に7つの構造から始まり、2021年8月現在では180,000件以上のデータを提供している。

• 国際組織「国際蛋白質構造データバンク」（worldwide Protein
Data Bank、wwPDB）の下、5つのメンバー（米国のRCSBPDB、欧州のPDBe、日本のPDBj、NMRのBMRB、電顕のEMDB）が協力して運営している。

• 各メンバーの運営費用は各国の政府機関による研究費用でまかなわれている。

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日本蛋白質構造データバンク（PDBj）
日本蛋白質構造データバンク（Protein Data BankJapan、PDBj）は• 2000年7月にPDBのパートナーとして活動を開始。

• ProMode（基準振動解析）、eF-site（分子表面形状）などの二次データベースサービスを展開。

• 新フォーマットやツールの開発• pdbjplus（PDBｊで作成された各種データ）• wwPDB/RDF（PDBデータをRDF形式に変換したもの）• Molmil（ブラウザ上で動作する分子ビューア）• MagRO（NMR解析ツール）

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PDBjの検索・ツール
調べたい内容サービス名入力

PDBエントリー

PDBj Mine quick
searchPDBエントリー

RDB Query builder 多種+ SQL Search (詳細検索)

出力キーワード、一定の PDBエントリー等
項目値など
多種

似た配列を持つ構造 Sequence
Navigator

FASTA形式配列情報、PDBID+ChainID
またはPDBID＋ChainID

似た形を持つ構造（集合体単位）EMDB/PDB/SASB PDB/EMDB/SASB
DBのIDあるいはDBのID
PDBファイルや密度マップファイル

Omokage検索

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PDBjのツール
調べたい内容
構造を見る

サービス名
万見

概要
PDB/EMDB/SASBDBの構造データを見るためのウェブサービス

分子の表面構造情 eF-site
報を得る

PDBに登録されている構造の機能部位に関する分子表面形状データベース。ユー
ザの構造データを同様に計算するサービス（eF-surf）や、似た形状を持つPDBエントリーを検索するサービス（eF-seek）
も提供。

分子の基準振動に関する情報を得る

PDBに登録されている分子のゆらぎ（基準振動）に関する情報が得られる。

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PDBjのツール
調べたい内容

サービス名

概要

分子を見る

Molmilウェブブラウザ上で動作する
分子ビューア

複合体の立体構造の検索とモデリング

HOMCOS

問い合わせアミノ酸配列に相同なタンパク質の複合体構造をPDBから検索、それを鋳型にした立体構造のモデリングを行う。化合物の化学構造からも同様に複合体の検索・モデリングが可能。

密度マップ・立体構造の重ね合わせ

gmfit

電顕3D密度マップに立体構造(原子モデル)を重ね合わせる。剛体フィッティング。マップ
どうし、構造どうしの重ね合わせも可能。

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検索方法 (1)簡単な検索（旧サイトの詳細検索に相当）

一定の項目については、条件を指定して、簡単に検索できる。
表示項目以外は指定できず、次のSQL検索等を利用する必要がある

https://pdbj.org/search/pdb-filter
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検索方法 (2)SQL検索と(3)RDBビルダNew（クエリヘルパー）
SQL検索：SQL検索クエリの文法や、PDBx/mmCIFフォーマットファイルの構造（カテゴリ・項目）に馴染みがある人にとっては、複雑な条件を使って自由に検索することができる。
一方、馴染みのない人にはハードルが高い
https://pdbj.org/rdb/build

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SQL検索：SQL検索クエリの文法
や、PDBx/mmCIFフォーマットファイルの構造（カテゴリ・項目）に馴染みがある人にとっては、複雑な条件を指定することができて便利

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検索方法 (3) RDBビルダ（クエリヘルパー）
RDBビルダ：SQL検索クエリに馴染みがなくても、GUIでフィルタの指定が可能

https://pdbj.org/rdb/build

ANDやORの組み合わせもOK（例） Primary citationが “The journal of biochemistry” であるPDBエントリー。 ISSN: 1756-2651 (online) 又は 0021-924X (Print)
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トーゴーの日シンポジウム2021(3)一括ダウンロード• 検索結果の一覧をファイルでダウンロードできる• 対象エントリーのファイルを各種フォーマットで一括ダウンロードできる

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(3)一括ダウンロード（続き）
結果をダウンロード・・・フォーマット（ PDBx/mmCIF,csv, tsv, json等）や対象項目を選択してファイルにダウンロードできるファイルをダウンロード・・・フォーマット（ PDBx/mmCIF,mmJSON, PDBML, RDF, PDB等）を選択し、複数エントリーのファイルを一括ダウンロードできる

また、新しいデータサイト（data.pdbj.org）から、wwPDBコアアーカイブのデータ(pdb, emdb)に加え、PDBj独自作成データを利用できる12

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新型コロナウイルス情報 https://pdbj.org/featured/covid-19
新型コロナウイルス（SARS-Cov-2）の情報を集約したページを作成し引き続き情報発信中。

より高分解能の構造情報の利用を助言するパネルを追加（8月現在1400以上のPDBエントリーが公開されている）

PDBｊの他のアーカイブサイト（BMRBj, EM Navigator,BSMA, XRDA)の一覧ページも追加されている

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