de novo計算RNA大きなリボ核タンパク質複合体のcryo-emマップへのモデリング

Cryo-Electron顕微鏡検査（CRYO-EM）を使用してRNA-タンパク質アセンブリの構造を決定しますが、この方法で決定されたほぼすべてのマップには、ローカル解像度がRNA調整トレースを許可しない生物学的に重要な領域があります。これらの不作為に対処するために、ロゼッタ（drrafter）の実験密度とともに、断片のアセンブリを通じて実際の空間でde novo ribonucleoproteinモデリングを提示します。Drrafterは、スプライセソーム、ミトコンドリアリボソーム、CRISPR-CAS9-SGRNA複合体などのRNAタンパク質複合体の多様なベンチマークセットの近くのネイティブモデルを回復することを示しています。厳密な盲目検査には、酵母U1 SNRNPおよびスプライセソームP複合体マップが含まれます。さらに、モデルの解釈を支援するために、DRAFTERモデルの精度を信頼できるin situ推定の方法を提示します。最後に、最近決定されたテロメラーゼ、HIV-1逆転写酵素開始複合体、およびパッケージ化されたMS2ゲノムの最近決定されたマップにdrrafterを適用し、困難なケースでの正確なモデル構築の加速を実証します。

Increasingly, cryo-electron microscopy (cryo-EM) is used to determine the structures of RNA-protein assemblies, but nearly all maps determined with this method have biologically important regions where the local resolution does not permit RNA coordinate tracing. To address these omissions, we present de novo ribonucleoprotein modeling in real space through assembly of fragments together with experimental density in Rosetta (DRRAFTER). We show that DRRAFTER recovers near-native models for a diverse benchmark set of RNA-protein complexes including the spliceosome, mitochondrial ribosome, and CRISPR-Cas9-sgRNA complexes; rigorous blind tests include yeast U1 snRNP and spliceosomal P complex maps. Additionally, to aid in model interpretation, we present a method for reliable in situ estimation of DRRAFTER model accuracy. Finally, we apply DRRAFTER to recently determined maps of telomerase, the HIV-1 reverse transcriptase initiation complex, and the packaged MS2 genome, demonstrating the acceleration of accurate model building in challenging cases.