直接検出器を使用して収集された電子極低温データの可能性を最大化する

最近の直接検出器の発展により、単一粒子電子凍結筋鏡検査が技術的な革命を起こしています。これらの新しい記録デバイスは、電子を直接検出し（つまり、光への変換なし）、写真膜やCCDと比較して、探偵量子効率と読み出し速度を大幅に改善しました。ここでは、広く使用されているミッドレンジ透過電子顕微鏡（FEI TF20ツイン）と結合した場合に、生物学的標本のほぼ原子解像度の再構成の達成を可能にするために、そのような検出器（Gatan K2 Summit）の可能性を評価しました。ビーム誘発性の動きと段階ドリフトを補償すると、この研究でテスト粒子として使用した硫黄タレットicosahedralウイルス（STIV）の4.4Å分解能マップが提供されました。いくつかの動き補正と用量分別手順が調査され、最終再建の解決に対する影響について説明します。また、このデータの品質を、高級電子顕微鏡を使用して収集されたデータのベンチマークを提供するFALCON I Direct検出器を装備したFEI Titan Krios顕微鏡で収集されたものと比較しました。

Single-particle electron cryomicroscopy is undergoing a technical revolution due to the recent developments of direct detectors. These new recording devices detect electrons directly (i.e. without conversion into light) and feature significantly improved detective quantum efficiencies and readout rates as compared to photographic films or CCDs. We evaluated here the potential of one such detector (Gatan K2 Summit) to enable the achievement of near-atomic resolution reconstructions of biological specimens when coupled to a widely used, mid-range transmission electron microscope (FEI TF20 Twin). Compensating for beam-induced motion and stage drift provided a 4.4Å resolution map of Sulfolobus turreted icosahedral virus (STIV), which we used as a test particle in this study. Several motion correction and dose fractionation procedures were explored and we describe their influence on the resolution of the final reconstruction. We also compared the quality of this data to that collected with a FEI Titan Krios microscope equipped with a Falcon I direct detector, which provides a benchmark for data collected using a high-end electron microscope.