基于分子动力学的亚5 Å 冷冻电子显微镜图谱的精炼与验证

提出了两种基于分子动力学柔性拟合 (MDFF) 模式的结构确定方法，能够解析亚5 Å 冷冻电子显微镜 (EM) 图谱，适用于单一结构或此类结构的集合。这些方法称为级联 MDFF 和分辨率交换 MDFF，依次对搜索模型进行重新精炼，以适应一系列逐渐提高分辨率的图谱，最终达到原始实验分辨率。应用顺序重新精炼使得 MDFF 达到约 25 Å 的收敛半径，针对β-半乳糖苷酶和 TRPV1 蛋白在 3.2 Å 和 3.4 Å 分辨率下的精确建模得以验证。MDFF 精炼独特地提供了基于所研究大分子内在动态的图谱-模型验证和 B 因子确定标准，通过局部均方根波动捕获。所描述的 MDFF 工具可通过 Amazon Web Services 上易于使用和具有成本效益的云计算资源提供给研究人员。