使用Jsubtomo从电子Cryotomography重构平均病毒包膜糖蛋白穗

该程序的总体目标是研究包膜病毒表面存在的糖蛋白复合物的结构。这是通过首先在先前根据电子冷冻显微镜数据计算的断层扫描体积中定位病毒颗粒来实现的。第二步是使用手动定义的数据子集创建两个统计上独立的糖蛋白复合物初始模型。

接下来，对这些模型进行改进，然后用于自动检测病毒颗粒上的所有糖蛋白复合物。最后一步是使用完整的数据集优化糖蛋白复合物的结构。最终，分子可视化工具用于解释最终结构。

这些糖蛋白刺突的三维结构分析对于理解病毒发病机制以及药物设计非常有价值。与现有方法（如 X 射线晶体学）相比，该技术的主要优点是该技术允许在自然膜环境中解析膜蛋白的结构。这项技术可以帮助解决结构生物学中的关键主题。

例如，许多膜的结构中含有病毒。虽然这项技术可以深入了解这些病毒中的糖蛋白复合物，但它也可以应用于其他系统，例如掺入脂质体的膜蛋白。该程序将由我小组的两名成员 Slee 和 David Bittel 演示。

首先在 B show 中打开一个 autogram 文件。通过使用粒子拾取工具定义病毒粒子的中心坐标，在克中手动拾取病毒粒子。重复此步骤，直到处理完所有变体。

将病毒坐标保存在星形文件中。继续对所有 tomos 重复此过程。接下来在提取模式下运行 J sub tomo py要将子卷上的 vari 提取到单个卷文件中，请使用保存的星形文件作为输入文件来生成两个独立的初始模型。

首先，打开卵巢子体积映射文件。在 B show 中。通过使用可通过工具箱窗口访问的粒子拾取工具定义尖峰的中心坐标，在 Varian 子体积中拾取尖峰的子集。

重复此步骤，直到处理完所有明显不同的峰值。将尖峰坐标保存在星形文件中。重复此步骤，直到处理了大约 200 个糖蛋白加标。

按照文本协议中的说明将视图分配给 varian 后，使用 J sub tomo 创建一个实空间掩码。创建 mask py。然后使用 J sub tomo create wedge mask py 生成一个倒数空间掩码。

倒数空间掩码用于排除由单轴断层扫描数据收集产生的缺失楔形区域中的区域。接下来，使用 J.Sub tomo create averages 创建两个初始平均值。PY 使用保存的选择文件作为输入文件。

使用化来减少初始平均值中的噪声，即使用 J sub tomo iterate gold PY 迭代对齐和平均之前生成的两个模型。此过程的两个阶段的详细信息都可以在文本协议中找到。通过在 kyira 中检查生成的低通滤波映射文件来评估结构中的对称程度。例如，如果刺突是三聚体复合物，则三重对称性应该是明显的。

继续优化结构，如 text protocol 中所述。接下来，生成均匀分布在 Varian 表面上的种子以进行模板匹配，并通过运行 JVs py 为种子分配初始视图向量。使用之前生成的星形文件作为输入文件生成的种子，其种子数大约是预期峰值数的 1.5 倍。

此视图向量近似于最靠近每个种子点的尖峰的方向。接下来，像以前一样生成病毒表面的两个独立平均值。然后按照文本协议中的详细说明优化种子的位置。

最后，使用 jvs.py 生成精炼的种子星文件的 com 标记文件。通过打开 CMM 文件和关联的病毒粒子图文件来检查种子。在 kyira.

确保精制的种子相对于病毒膜正确对齐。精炼标记可以根据其互相关系数进行着色：使用本地模板自动定位 Varian 子体积中的所有尖峰，围绕精制种子进行匹配，对齐和平均定位的尖峰，使用从手动挑选的尖峰子集生成的平均值作为初始模板。此过程的其他详细信息可以在文本协议中找到，以可视化结果，在 kyira 中打开尖峰的精细结构以进行可视化。

继续拟合原子结构。然后使用 j Subo Create model DO py 创建病毒粒子的复合模型。最后，在 kyira 中打开复合模型以进行可视化。

初始模型使用 205 个手动拾取的尖峰进行了改进。三倍。最中心的尖峰的对称性在没有应用任何对称性的情况下是显而易见的，并且被强加在随后的几轮细化中，以手动检测瓦里安表面上的所有尖峰。在半径为 43 纳米、间距为 20 度的范围内，每个 vion 生成了 106 个种子，并且它们的位置相对于膜进行了迭代细化。

使用最佳相关性的糖蛋白加标斑块计算最终平均值。平均值分辨率为 35 埃。它揭示了中间的三聚体尖峰结构，此外还有六个相邻尖峰的一些贡献。

通过将结构放置在已知位置来计算的 varis 的复合模型揭示了 Varian 表面上尖峰的位置。偶尔，局部有序的尖峰斑块很明显。在尝试此过程时，请务必仅使用最佳数据并仔细检查所有中间结果。

按照此程序，可以将 X 射线晶体学结构拟合到最终平均值中，以获得更准确的蛋白质-蛋白质相互作用视图。看完这个视频，你应该对如何使用 J Omo 对病毒包膜糖蛋白结构进行平均有了很好的了解。