最大熵方法在冷冻电镜单颗粒技术中的应用

项目名称： 最大熵方法在冷冻电镜单颗粒技术中的应用

项目编号： No.31170706

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 生物科学

项目作者： 刘红荣

作者单位： 湘潭大学

项目金额： 10万元

中文摘要： 随着冷冻电镜分辨本领的进一步提高，相关算法和软件的不断改进，冷冻电镜单颗粒技术已成为解析生物大分子三维结构的重要手段之一。当今，冷冻电镜单颗粒技术能获得生物大分子3-4?分辨的结构，并能在此基础上独立构建出蛋白质分子的全原子结构模型，然而，由于现有的分辨率还无法看到主链上的羟基，因此很难构建出精确的原子结构模型。目前，最好的冷冻电镜能获得信号分辨率超过3?的照片，因此有望通过算法和程序的改进进一步提高分辨率。本项目拟把最大熵方法运用于单颗粒技术的数据处理：1)对冷冻电镜的三维结构进行外推，通过已获得的结构信息获取更高分辨的信息；2)对照片中单颗粒的质量进行评估、剔除不完整及变形的颗粒；3)对照片中不同构象状态的单颗粒进行分类，研究完整的生物学过程等。通过本研究工作，我们期望进一步挖掘现有硬件的潜力，突破冷冻电镜三维重构3?的分辨水平，能分辨出主链上一部分羟基，构建出更精确的原子结构模型。

中文关键词： 冷冻电镜；三维重构；最大熵方法；腺病毒；近原子分辨

英文摘要：

英文关键词： cryo-electron microscopy；3D reconstruction；maximum entropy method；adenovirus；near-atomic resolution