Cryo-EM 기반 거대 단백질 복합체의 전자 밀도 모델링 및 구조 검증 기법

Cryo-Electron Microscopy (Cryo-EM)은 낮은 대비도의 생체 고분자 복합체들의 3차원 구조를 높은 해상도로 재구성하기 위해 사용되는 첨단 이미징 및 분석 기술입니다.

구조 해결 워크플로우

• 샘플 준비 단계에서는 시료를 건조 없이 vitrification 처리하여 얼음층에 균일하게 분산시키는 것이 필수적이며, 이는 빔 손상 최소화와 직결됩니다.
• 취득된 전자 투과 이미지들은 초기 분류(Classification) 과정을 거쳐 관심 있는 Conformation 별로 그룹화되며, 각 그룹의 픽셀 정보를 이용하여 푸리에 공간에서 역변환함으로써 최종적으로 Density Map을 얻습니다.

최종 모델링 단계에서는 계산된 전자 밀도를 기준으로 가장 적합한 Atomic Model을 fitting하며, 이때 구조적 정확도를 높이기 위해 여러 Molecular Dynamics (MD) simulation을 통해 구조적 안정성을 검증합니다. 주요 분석 기법으로는 Image Processing 및 Tomography 기술이 활용됩니다.