Vi rapporterar flera verktyg för 3DEM strukturidentifiering och modellbaserad förfining som utvecklats av vår forskargrupp och implementerats i vårt interna programvarupaket, VOLROVER. För viral densitetskartor med ikosahedral symmetri, segmenterar vi kapsid, polymeric och monomeric subunits med hjälp av segmentering tekniker baserade på symmetri upptäckt och snabb marsch. För stora biomolekyler utan symmetriinformation använder vi en multi-seed snabb-marching metod för att segmentera meningsfulla understrukturer. I båda fallen utsätter vi den resulterande segmenterade underenheten för sekundär strukturdetektering när EM-upplösningen är tillräckligt hög och styv kroppsmontering när motsvarande kristallstruktur är tillgänglig. Sekundära strukturelement identifieras genom våra volym- och gränsbaserade skelettiseringsmetoder samt en ny metod, som för närvarande håller på att utvecklas, baserad på att lösa gräseldsflödesekvationen. För styv kroppsmontering använder vi ett översättningsmässigt snabbt Fourier-baserat schema. Vi tillämpar vår segmentering, identifikation av sekundära strukturelement och rigid-kroppsmonteringstekniker på PSB 2011 kryo-EM-modellering av utmaningsdata, och jämför våra resultat med de som lämnas in från andra forskargrupper. Jämförelserna visar att vår programvara kan segmentera relativt exakta subenheter från en virus- eller proteinenhet, och att den höga segmenteringskvaliteten i sin tur leder till högkvalitativa resultat av sekundära strukturelement identifiering och styv kroppsmontering.
Zhang m.fl. I REF föreslogs en snabb marschningsmetod för flera områden med manuell eller fit-baserad multi-seeding för att segmentera meningsfulla understrukturer.
Macromolecular structure modeling from 3D EM using VolRover 2.0.
{'venue': 'Biopolymers', 'journal': 'Biopolymers', 'mag_field_of_study': ['Chemistry', 'Medicine']}