用冷电子显微镜对尾状菌体进行非对称重建的数据处理策略

科学领域:

• 结构生物学 结构生物学
• 病毒学 病毒学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 尾状细菌体具有复杂的结构,具有二面体头部和螺旋状尾部.
• 确定头部内的小蛋白质和灵活的尾部蛋白质的结构仍然具有挑战性.
• 现有的图像处理方法与菌体的不对称结构作斗争.

研究的目的:

• 开发一种有效的数据处理策略,以确定尾状菌体的不对称结构.
• 为了提高菌体头部和灵活尾部蛋白质中小蛋白质的分辨率.
• 为了验证该战略,使用各种尾状菌体的冷电子显微镜数据集来验证该策略.

主要方法:

• 开发了一个由四个模块组成的数据处理策略,将icosahedral重建与本地改进相结合.
• 模块包括:icosahedral重建,独特的顶点选择,局部不对称的重建/改进,以及局部失焦的改进.
• 将该策略应用于菌体T7,菌体T1和菌体Mu的冷电子显微镜数据集.

主要成果:

• 成功确定了多尾菌体的不对称结构.
• 在菌体头部内解决了小核心和支架蛋白.
• 具有改善分辨率的菌体尾巴上的灵活蛋白质的特征.
• 当地失焦精细化实现了接近于icosahedral capsid的极限的分辨率.

结论:

• 拟议的策略是确定尾状菌体不对称结构的可行方法.
• 这种方法显著推进了对小型和灵活的菌体组件的研究.
• 对于食卵菌特别有效,为它们的结构生物学提供了新的见解.