Documents and data for EMPIAR workshop
EMPIARに保存されている2次元画像データを解析するには、多くの場合、大きな計算コストと単一粒子解析に関する詳細な知識が必要です。 そこで、単粒子解析の初心者のために、PDBj主催のチュートリアル資料とワークショップで使用したデータを公開します。
Innexin-6 from EMPIAR-10291

JEOL JEM-3000SFF (G3) で収集したEMPIAR-10291として保存されている画像は、膜タンパク質 innexin-6 の高解像度(3.6 angstrom)立体密度マップを提供します。 このデータセットには、300枚のモーションコントロールされた静止画(15.9GB)が含まれています。 計算コスト削減のため、100枚の顕微鏡写真と50枚の顕微鏡写真のデータセットも用意しました。 両データセットとも、3.96Åという極めて高い分解能のマップを得ることができました。 なお、解析にあたり、原著者である大嶋篤典先生からご助言をいただきました。

EMPIAR-10291 EMPIAR-10291_100mic EMPIAR-10291_50mic
Filesize 15.9 GB 5.4 GB 2.7 GB
Images 300 micrographs 100 micrographs 50 micrographs
3Dmap EMD-9973
Resolution 3.6 angstrom 3.96 angstrom 3.96 angstrom

オリジナルの EMPIAR-10291(15.9GB)には、3710×3838×1(#MRC_MODE 2 "32-bit signed real")のmrcファイルが300個収録されています。

  1. Execute "CTFfind" by Relion 3.1 (CTFFIND-4.1).
  2. Check CtfFind/*/micrographs_ctf.star

まず、_rlnCtfFigureOfMerit #8 と _rlnCtfMaxResolution #9 の分布を確認し、シングルピークの分布であることを確認しました。 そこで、MaxResolution のみで良い顕微鏡写真を選択することにしました。

このチュートリアルデータを使って、2つのワークショップを開催しました。

Apo-ferritin from EMPIAR-10248

日本電子の CRYO ARM 300 で収集したEMPIAR-10248として保存されている画像は、apo ferritin の非常に高い分解能(1.54 Å)の3次元密度マップを提供します。 しかし、このデータセット(145.9 GByte)は解析に膨大な計算量を必要とするため、教育用のワークショップや演習には向いていません。 そこで、教育用に 1.7 GByte に縮小したデータセットを提供します。

EMPIAR-10248 EMPIAR-10148_tutorial
Filesize 145.9 GB 1.7GB
Movies 50 frames x 971 files 25 frames x 20 files
3D map EMD-9865
Resolution 1.54 angstrom 2.84 angstrom
Computational time More than 1 week using 4GPUs 1.5 hour using 2GPUs

Procedure to reduce image data

  1. For the 971 TIFF files in EMPIAR-10248, we executed MotionCorr and CTFfind using Realion 3.0.
  2. Among the TIFF fiels of EMPIAR-10248 with _rlnCtfFigureOfMerit > 0.1, the 20 TIFF files with the best _rlnCtfMaxResolution have been taken.
  3. Each TIFF file has 50 frames. We took only first 25 frames.

Ito F, Alvarez-Cabrera AL, Liu S, Yang H, Shiriaeva A, Zhou ZH, Chen XS. (2023)
Rigden DJ, Fernández XM. (2023)
Iudin A, Korir PK, Somasundharam S, Weyand S, Cattavitello C, Fonseca N, Salih O, Kleywegt GJ, Patwardhan A. (2023)
Serra Lleti JM, Steyer AM, Schieber NL, Neumann B, Tischer C, Hilsenstein V, Holtstrom M, Unrau D, Kirmse R, Lucocq JM, Pepperkok R, Schwab Y. (2023)
Caldwell BJ, Norris AS, Karbowski CF, Wiegand AM, Wysocki VH, Bell CE. (2022)