异构冷冻电子显微法中原子结构的谱分解
图像与视频处理
2023-02-08 v2 最优化与控制
定量方法
应用统计
摘要
我们考虑从异构冷冻电子显微（cryo-EM）数据集中恢复柔性大分子三维原子结构的问题。数据集包含来自不同观察方向以及异构情况下每个图像对应于大分子不同构象的噪声性体积投影。在假设大分子可建模为链状结构或离散曲线（例如蛋白质主链单链氨基酸）的前提下，我们引入一种方法来估计每个构象中原子模型相对于给定构象的变形（该构象被假定为先验已知）。该方法包括作为所述变形在每个构象中的线性组合，估计原子模型的扭转角和键角。这些特征向量可以利用基于 manifold learning 中著名技术近似获得，该技术基于使用cryo-EM数据集构建图拉普拉斯。最后，我们使用合成数据集进行测试，能够从噪声体积投影中恢复二维和三维柔性结构的原子模型。
引用
@article{arxiv.2209.05546,
title = {Spectral decomposition of atomic structures in heterogeneous cryo-EM},
author = {Carlos Esteve-Yagüe and Willem Diepeveen and Ozan Öktem and Carola-Bibiane Schönlieb},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05546},
year = {2023}
}
备注
35 pages,20 figures