クライオEM実験のための情報管理システムgP2S

gP2Sにログインするには、ユーザー名とパスワードを入力します。左側には、プロジェクト セレクターと、CryoEMEM ワークフローの実験エンティティタイプ、タンパク質またはリガンド、またはこれら 2 つの組み合わせで構成されるサンプル、グリッド、顕微鏡セッション、処理セッション、マップ、およびモデルを一覧表示するナビゲーション バーが表示されます。ナビゲーション バーの最後の要素は、アプリケーションの設定セクションへのリンクです。

ここでは、gP2Sで実験を記録できるエンティティを追加できます。入力すると、システム全体で使用するさまざまなドロップダウン リストの情報が提供されます。付属の原稿には、実験の記録に使用できるようにgP2Sをインストールして設定する方法に関する詳細な情報が含まれています。

これらのビデオでは、構成手順の1つ、極低温サンプルホルダの登録方法、およびユーザーがgP2Sに実験を登録する方法を詳しく説明する方法を説明します。サンプルホルダーは、サンプルホルダーセクションに移動することで、顕微鏡を登録したら構成できます。新しいサンプルホルダを登録する際には、どの構成済み顕微鏡を使用できるか、およびクライオ標本に使用できるかどうかを指定する必要があります。

gP2S アプリケーションはプロジェクト指向です。つまり、ワークフロー エンティティはプロジェクトのコンテキストでのみ作成できます。関連するプロジェクトは、ドロップダウンから選択する必要があります。

プロジェクトを選択すると、このプロジェクトに関連付けられている各タイプのエンティティの数がワークフロー セクションに表示されます。この特定のケースでは、89 個のサンプルが登録され、203 のグリッド、80 の顕微鏡セッション、5 つの処理セッション、7 つのマップ、2 つのモデルが登録されていることがわかります。いずれかのワークフロー エンティティ タイプ (例: 顕微鏡セッション) をクリックすると、それらのエンティティの一覧が表示されます。

このリストはラベルで構成されています。この場合のように、クライオまたはネガティブな染色顕微鏡セッション、および最大6つの主要なメタデータフィールドであるかどうかを示すフラグもあります。顕微鏡セッションの場合、画像化されたグリッド、収集された画像の数、セッションの開始時刻と終了日時、使用された顕微鏡と検出器を確認できます。

リストされたエンティティのいずれかを選択すると、このアイテムで利用可能なすべての情報が一覧表示される詳細ページが開きます。顕微鏡の詳細の下には、グリッドやサンプルなど、すべての先祖エンティティの概要リストが表示されます。これにより、表示されるエンティティの系統を非常に迅速に移動できます。

これをより良く視覚化するためにモデルにジャンプしましょう。最後に、gP2S内の任意のエンティティは、コメントを選択することでコメントすることができます。この特定のモデルに対してわかるように、1 つのコメントが既に存在します。

クリックすると、作成者と作成時に表示されます。フリーテキストを入力し、オプションで1つまたは複数のファイルを添付することで、別のコメントを追加できます。アプリケーションの主要部分を見学したので、CryoEM実験中に実験エンティティを登録する方法を示します。

ワークフローの最初のステップでは、サンプルの説明を求められます。そのためには、まず少なくとも1つの成分、タンパク質またはリガンドを定義する必要があります。新しいタンパク質を追加するにはタンパク質ラベルのみが必要ですが、タンパク質をよりよく記述するために、精製識別子を追加することもできます。

このフィールドにはロットロット番号を含めたり、バーコードラベルの場所として使用したりできます。gP2Sがタンパク質登録システムと統合するようにカスタマイズされている場合、PUR IDを自動的に検証し、この多くのタンパク質に関する詳細情報を取得して表示することができます。リガンドの場合、ラベルとストック濃度は必須であり、他の2つのフィールドはオプション、コンセプト、バッチロット識別子です。

サンプルは、タンパク質とリガンドの任意の組み合わせとその最終濃度によって定義されます。我々の場合、gP2Sに登録された1つのタンパク質を含むサンプルを作成します。コンポーネントは、検索可能なドロップダウンのおかげで簡単に見つけることができます。

コンポーネントが見つからない場合は、この手順で最初から作成できます。必要に応じて、インキュベーション時間と温度、バッファー、およびフリーテキストプロトコルの説明など、サンプルの他の実験詳細を指定することもできます。サンプルの準備が整い、グリッドを作成したら、グリッドに移動して新しい cryo を作成します。

使用するグリッドタイプと表面処理プロトコル(例えばグロー放電プロトコル)を選択します。次に、cryo または負の染色グリッドを準備しているかどうかを示し、事前に設定されたガラス化プロトコルのいずれかをドロップダウン リストから選択します。次に、グリッドに適用したサンプルをドロップダウン リストから選択します。

選択したサンプルを希釈または濃縮する場合は、トグルを使用して、関連する希釈係数または濃度係数を指定します。また、グリッドに適用するボリュームを指定し、必要に応じてインキュベーション時間を記録する必要があります。最後に、グリッドの格納場所を定義する必要があります。

必要に応じて、デフォルトのラベルを変更してグリッドを保存します。グリッドを登録すると、顕微鏡セッションを作成してデータ収集実験を登録できるようになります。フォームは、基本情報、顕微鏡設定、露光設定、および顕微鏡制御の4つのセクションで構成されています。

最初のセクションには、基本情報(ラベル)が含まれています。システムが開始日時に自動的に入力します。テストがまだ進行中の間に顕微鏡セッションを登録する可能性があるため、終了日時はオプションです。

終了日時がわかっている場合は、手動で入力するか、現在のボタンを使用して現在の日付を入力します。次に、画像化されたグリッドと使用された顕微鏡を選択します。デフォルトでは、現在のプロジェクトで最後に使用された顕微鏡が事前に選択されています。

検出機を選択し、必要に応じて、収集された画像の数を選択します。顕微鏡セッションの 3 番目のセクションには、露出設定に関する情報が含まれています。このセクションでは、次のメタデータが記録されます:拡大、スポットサイズ、照らされた領域の直径、露出率、露出時間、フレーム数。

ナノプローブ、カウントモード、用量分画、およびスーパー解像度を使用したかどうかを指定する必要があります。これらは、選択した顕微鏡と検出器がこれらの機能を備えている場合にのみ有効です。ピクセルビニングファクターを入力した後、もし存在するならば、実験的に重要なパラメータの数がその場で計算され、表示される。

画像処理作業は、処理セッションに記録されます。各処理セッションは、ドロップダウンリストから選択した少なくとも1つの顕微鏡セッションに関連しています。処理中に複数のセッションのデータをマージする場合は、さらに顕微鏡コピー・セッションを追加できます。

また、ソフトウェア ラベルとそのバージョンを選択して、どのソフトウェア パッケージが使用されたかを指定する必要があります。関連するノートのための場所もあります。あなたは、顕微鏡写真やピック粒子の数を提供する必要があります。

また、ディレクトリの名前や、処理を行った完全なパスを記録することもできます。1つ以上の3次元再構成が得られたら、地図をgP2Sに堆積させることができる。各マップは、処理セッションに関連付けられており、実際のマップ ファイルで構成されます。

gP2S では、任意のファイル・タイプを使用できます。ピクセルのサイズなどの重要なメタデータを入力し、推奨はサーフェス レンダリングの輪郭レベル、適用したシンメトリ、マップの作成に使用した画像の数、最適な部分の推定解像度、平均グローバル解像度、最低解像度の解像度です。gP2S の多くの部分で、検証ルールは明らかな間違いがないか入力をチェックします。

マップは、異なるタイプの関係を使用して互いに関連付け可能です。このような関連付けを登録する場合は、関係の種類と関連するマップを選択する必要があります。アトミックモデルが取得されると、gP2Sに堆積させることができます。

モデル ファイル、解像度、およびモデルの派生元のマップまたはマップのリストを追加します。さらに、モデルが以前に預託されたモデルの洗練されたバージョンであることを示す可能性があります。ラベルを変更し、レコードを保存します。

アプリケーションにアクセスできない他の研究者と共同作業を行う場合は、共有できる概要ドキュメントを生成する必要があります。このため、gP2S はレポート機能を提供します。これにより、エンティティとその先祖エンティティ (すべてのコメントを含む) を記述するすべてのメタデータを含む、印刷可能な PDF ファイルが生成されます。

この機能は、最終的な原子モデルの系統を追跡するすべてのデータとメタデータが、顕微鏡セッションやグリッドを介して特定のタンパク質および低分子リガンドロットまでさかのぼるすべてのデータおよびメタデータが単一の文書で利用可能であるため、特に貴重なモデル堆積物です。しかし、PDF は、任意の詳細ビューページから生成できます。ご覧のとおり、gP2S を使用すると、適切に構造化され、移動しやすいさまざまなエンティティを追跡できます。

前に示したように、特定のエンティティを登録する際のデータ検証は、従来のスプレッドシートやノートブックよりも高品質のメタデータに貢献します。ご覧いただきありがとうございます。このビデオが、あなたのCryoEMラボの研究室情報管理システムとしてgP2Sを試してみることをお勧めします。