Automatic building of protein atomic models from cryo-EM density maps using residue co-evolution
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Electron cryo-microscopy (cryo-EM) has emerged as a powerful method to obtain three-dimensional (3D) structures of macromolecular complexes at atomic or near-atomic resolution. However, de novo building of atomic models from near-atomic resolution (3-5 Å) cryo-EM density maps is a challenging task, in particular since poorly resolved side-chain densities hamper sequence assignment by automatic procedures at a lower resolution. Furthermore, segmentation of EM density maps into individual subunits remains a difficult problem when no three-dimensional structures of these subunits exist, or when significant conformational changes occur between the isolated and complexed form of the subunits. To tackle these issues, we have developed a graph-based method to thread most of the C- α trace of the protein backbone into the EM density map. The EM density is described as a weighted graph such that the resulting minimum spanning tree encompasses the high-density regions of the map. A pruning algorithm cleans the tree and finds the most probable positions of the C- α atoms, using side-chain density when available, as a collection of C- α trace fragments. By complementing experimental EM maps with contact predictions from sequence co-evolutionary information, we demonstrate that our approach can correctly segment EM maps into individual subunits and assign amino acids sequence to backbone traces to generate full-atom models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».