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Structure paper

タイトルLow-dose cryo-electron ptychography of proteins at sub-nanometer resolution.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 15, Issue 1, Page 8062, Year 2024
掲載日2024年9月14日
著者Berk Küçükoğlu / Inayathulla Mohammed / Ricardo C Guerrero-Ferreira / Stephanie M Ribet / Georgios Varnavides / Max Leo Leidl / Kelvin Lau / Sergey Nazarov / Alexander Myasnikov / Massimo Kube / Julika Radecke / Carsten Sachse / Knut Müller-Caspary / Colin Ophus / Henning Stahlberg /
PubMed 要旨Cryo-transmission electron microscopy (cryo-EM) of frozen hydrated specimens is an efficient method for the structural analysis of purified biological molecules. However, cryo-EM and cryo-electron ...Cryo-transmission electron microscopy (cryo-EM) of frozen hydrated specimens is an efficient method for the structural analysis of purified biological molecules. However, cryo-EM and cryo-electron tomography are limited by the low signal-to-noise ratio (SNR) of recorded images, making detection of smaller particles challenging. For dose-resilient samples often studied in the physical sciences, electron ptychography - a coherent diffractive imaging technique using 4D scanning transmission electron microscopy (4D-STEM) - has recently demonstrated excellent SNR and resolution down to tens of picometers for thin specimens imaged at room temperature. Here we apply 4D-STEM and ptychographic data analysis to frozen hydrated proteins, reaching sub-nanometer resolution 3D reconstructions. We employ low-dose cryo-EM with an aberration-corrected, convergent electron beam to collect 4D-STEM data for our reconstructions. The high frame rate of the electron detector allows us to record large datasets of electron diffraction patterns with substantial overlaps between the interaction volumes of adjacent scan positions, from which the scattering potentials of the samples are iteratively reconstructed. The reconstructed micrographs show strong SNR enabling the reconstruction of the structure of apoferritin protein at up to 5.8 Å resolution. We also show structural analysis of the Phi92 capsid and sheath, tobacco mosaic virus, and bacteriorhodopsin at slightly lower resolutions.
リンクNat Commun / PubMed:39277607 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / EM (らせん対称)
解像度1.09 - 12.3 Å
構造データ

EMDB-19425: Low-dose cryo-electron ptychographic reconstruction of apoferritin recorded with CSA of 4.0 mrad
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.8 Å

EMDB-19430: Low-dose cryo-electron ptychographic reconstruction of phi92-sheath recorded with CSA of 5.1 mrad
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 8.4 Å

EMDB-19432: Low-dose cryo-electron ptychographic reconstruction of phi92-capsid recorded with CSA of 5.1 mrad
手法: EM (単粒子) / 解像度: 12.3 Å

19436

8rqb

EMDB-19436, PDB-8rqb:
Cryo-EM structure of mouse heavy-chain apoferritin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.09 Å

EMDB-19885: Low-dose cryo-electron ptychographic reconstruction of TMV recorded with CSA of 6.1 mrad
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 6.4 Å

化合物

ChemComp-FE:
Unknown entry

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードMETAL BINDING PROTEIN / apoferritin / mouse / heavy-chain / high resolution

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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