Electron counting and beam-induced motion correction enable near-atomic-resolution single-particle cryo-EM.
Electron counting and beam-induced motion correction enable near-atomic-resolution single-particle cryo-EM.
复制标题
电子计数和束诱导运动校正可实现近原子分辨率的单粒子冷冻电镜。
DOI：
10.1038/nmeth.2472
复制
发表时间：
2013-06
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Cheng, Yifan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li, Xueming;Mooney, Paul;Zheng, Shawn;Booth, Christopher R.;Braunfeld, Michael B.;Gubbens, Sander;Agard, David A.;Cheng, Yifan
在最近的工作与大型高对称性病毒，单粒子电子低温显微镜（cryoEM）已经达到了确定近原子分辨率结构的里程碑，允许直接拟合的原子模型到实验密度图。然而，用较小的对称性较低的粒子实现这一目标仍然非常具有挑战性。使用一个新开发的单电子计数检测器，我们确认，电子束引起的运动显着降低分辨率，重要的是，显示如何快速读出和几乎无噪声的电子计数的组合，使图像模糊校正到亚像素精度。因此，内在图像信息可以恢复到高分辨率（通村环可见~3 μ m）。使用这种方法，我们确定了一个3.3 μ m分辨率的结构的~700 kDa的蛋白质与D 7对称性显示清晰的侧链密度。我们的方法大大提高了图像质量和数据采集效率-应用近原子分辨率cryoEM广泛的蛋白质样品的关键瓶颈。
In recent work with large high symmetry viruses, single particle electron cryomicroscopy (cryoEM) has reached the milestone of determining near atomic resolution structures by allowing direct fitting of atomic models into experimental density maps. However, achieving this goal with smaller particles of lower symmetry remains extraordinarily challenging. Using a newly developed single electron counting detector, we confirm that electron beam induced motion significantly degrades resolution and, importantly, show how the combination of rapid readout and nearly noiseless electron counting allow image blurring to be corrected to subpixel accuracy. Thus, intrinsic image information can be restored to high resolution (Thon rings visible to ~3 Å). Using this approach we determined a 3.3 Å resolution structure of a ~700 kDa protein with D7 symmetry showing clear side chain density. Our method greatly enhances image quality and data acquisition efficiency - key bottlenecks in applying near atomic resolution cryoEM to a broad range of protein samples.
登录
查看更多内容
影响因子：
2.2
作者：
McMullan, G.;Chen, S.;Henderson, R.;Faruqi, A. R.
通讯作者：
Faruqi, A. R.
影响因子：
56.9
作者：
LOWE, J;STOCK, D;HUBER, R
通讯作者：
HUBER, R
影响因子：
3
作者：
Pettersen, EF;Goddard, TD;Ferrin, TE
通讯作者：
Ferrin, TE
影响因子：
3
作者：
Saad, A;Ludtke, SJ;Chiu, W
通讯作者：
Chiu, W
影响因子：
5.6
作者：
Miyazawa, A;Fujiyoshi, Y;Unwin, N
通讯作者：
Unwin, N