CryoAtom 改进了冷冻电镜（cryo-EM）的模型构建过程

《Nature Structural & Molecular Biology》：CryoAtom improves model building for cryo-EM

CryoAtom是一种基于改进的局部注意力机制和三维旋转位置嵌入的原子建模方法，显著提升了 cryo-EM 结构解析效率，能快速建模大复合物并检测微细构象变化。

　　

摘要

从低温电子显微镜（cryo-EM）密度图中构建原子模型对于解释分子机制至关重要。在这里，我们介绍了CryoAtom，这是一种用于从头开始构建cryo-EM图模型的方法，它利用了AlphaFold2的最新进展来改进现有的ModelAngelo方法。为了适应cryo-EM图的信息，CryoAtom用局部注意力机制替换了AlphaFold2中的全局注意力机制，并通过一种新颖的三维旋转位置嵌入技术进一步增强了这一机制。CryoAtom能够生成更完整的模型，降低对分辨率的要求，并加速建模过程。将CryoAtom应用于三个大型图谱，证明了其能够检测到之前未被表征且功能未知的蛋白质，改善构象变化的建模，并将图谱中的非蛋白质成分分离出来。一个具体的案例是一个包含104个蛋白质的复合体，该复合体在几小时内就被建模完成；通过比较两个不同图谱中的模型，发现其中一个蛋白质结构域的边缘发生了微小的构象变化。CryoAtom是目前可用于cryo-EM结构分析中蛋白质建模的准确方法。源代码和模型参数可在GitHub上获取（https://github.com/YangLab-SDU/CryoAtom）。