由于在冷传输电子显微镜中的动态散射而导致蛋白质大小依赖的分辨率极限
Max Leo Leidl1,2, Sebastian Sturm1, Aikaterina Filopoulou2,3
1Department of Chemistry and Center for NanoScience, Ludwig-Maximilians-University Munich, Butenandtstr. 11, Munich 81377, Germany.
低温传输电子显微镜的分辨率受到分散假设的限制. 较厚的蛋白质样本和精确的散射模型提高了可实现的分辨率,与实验基准保持一致.
科学领域:
- 结构生物学是结构生物学.
- 电子显微镜的电子显微镜
背景情况:
- 在冷传输电子显微镜中,单粒子重建依赖于弱相对象近似.
- 了解分散假设对解决方案的影响对于准确的结构性确定至关重要.
研究的目的:
- 系统地评估散射假设如何限制冷传输电子显微镜中的分辨率.
- 将理论分辨率极限与实验观测和基准进行比较.
- 调查蛋白质厚度和散射模型对可实现分辨率的影响.
主要方法:
- 使用单片,多片和混合散射模型对八个蛋白质复合体 (厚度高达97.5纳米) 的模拟.
- 利用分子动力学用于无形冰嵌入.
- 评估模型可靠性,使用多切片散射作为真实空间和里埃空间的参考,包括里埃环相关性.
- 将模拟结果与文献分辨率进行比较.
主要成果:
- 可达到的分辨率与投影厚度的平方根成正比.
- 结果显示,对于大小显著的蛋白质,它们与高分辨率实验数据的定量一致.
- 确定了用于在厚蛋白样本中近似测定多重散射的有效方法.
结论:
- 提供了基于蛋白质大小和厚度预测分辨率的理论框架.
- 强调精确的散射模型对于实现高分辨率的重要性.
- 讨论了冰的背景噪声的影响和不同蛋白质大小的最佳冰厚.
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