第4回クライオ電顕解析初心者講習会〜データ処理〜

【概要】

　クライオ電子顕微鏡によるタンパク質やその複合体の単粒子解析は、電子直接検出器、位相板、解析ソフトウェアの開発といった技術革新が起こり、分解能革命と呼ばれる時代の中にあります。昨年、遂に原子分解能（最高1.15Å）の構造が公開されました。現在、海外だけでなく国内でも結晶化の難しいタンパク質複合体などの構造解析を行うための最新鋭の電子顕微鏡装置の導入が進められています。こちら高エネルギー加速器研究機構(KEK)・物質構造科学研究所・構造生物学研究センターにおいても、日本医療研究開発機構（AMED）の創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム事業（BINDS）を通じ、電子直接検出器Falcon 3を備えた200 kVの電子顕微鏡Talos Arctica (Thermo Fisher Scientific社) を2018年3月に導入しました。以来、共同利用施設として運用し、クライオ電顕の初期トレーニングなどのユーザーサポートも行ってきました。そして、多くのユーザーの方々がこの施設を利用して構造解析用サンプルのスクリーニングやデータ測定を行い、研究の成果を上げられています。

　このような状況の下、クライオ電子顕微鏡によるタンパク質の単粒子解析に興味はもっているものの、実際にご自身では解析されたことがない初心者の方を対象に、構造解析ソフトウェアRELION (Sjors Scheres, MRC-LMB)の最新バージョンを中心としたデータ解析講習会を開催いたします。RELIONを使ったクライオ電子顕微鏡による単粒子解析の概要についての講義を含めた解析実習など、各自で実際にStep by Step方式で電顕データの処理を体験していただきます。皆様、ぜひご参加ください。

【主催】

KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

クライオ電顕ネットワーク

【関連事業】

創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム（BINDS）

【日時】

2021年2月24日（水）～25日（木）

【会場】

オンライン開催（Zoom）

Zoomでの講習会にアクセスするためのリンク先アドレスは

参加登録時にお申込みいただきましたメールアドレスに、

開催日が近づきましたら改めて個別にご案内をさせていただきます。

【実習講師（インストラクター兼任）】

守屋俊夫：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

安達成彦：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

川崎政人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

山田悠介：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

【実習インストラクター】

重松秀樹：理化学研究所/SPring-8

荒牧慎二：Tietz Video & Image Processing Systems GmbH

阿久津誠人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

【公演】

重松秀樹：理化学研究所/SPring-8

山田悠介：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

阿久津誠人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

安達成彦：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

川崎政人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

守屋俊夫：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

【募集対象と人数】

本講習会は、クライオ電子顕微鏡解析のご経験がないか、ほとんど無い方を対象としています。なお、学生の方は指導教員に了解を得ていただきますようお願いします。

定員：20名 （解析計算実行環境のリソースに限りがあるため、人数の制限をさせていただいています。若干増える可能性はあります。予め、ご了承ください。）

【参加条件】

今回の講習会は、クラウドコンピューター(AWS)上にRelionによる解析環境を開催者側で用意し、そこに参加者の皆様のパソコンからインターネットを通じてアクセスし、解析していただくことになります。従いまして、高性能のCPUやGPUを掲載したノートパソコンをご使用になる必要はございません。通常、ラボでデータ取りまとめ用などで使われているものでも、十分お使いいただけるものと考えています。Windows、Mac、どちらでも構いません。

【参加費】

参加費：無料、その他の補助はありません。

＊プログラムは決定次第随時アップ致します＊

【プログラム】

2月24日（水）

10:00-10:10　はじめに　千田俊哉（KEK）

10:10-10:40　座学：Relion3.1データ解析〜２次元電顕像から初期３次元構造再構築まで〜

10:40-11:00　講演：AWSデータ解析環境の概要紹介と使い方　山田悠介（KEK）

11:00-11:20　解析実習：システムへのログインとRELION起動

11:20-12:00　座学・解析実習：ドリフト補正とCTF推定

12:00-13:00　昼食

13:00–13:30　解析実習：ドリフト補正とCTF推定

13:30–15:00　解析実習：粒子ピッキング

15:00-15:15　休憩

15:15–15:30　解析実習：二次元クラス平均化

15:30-16:15　招待講演：重松秀樹（理化学研究所）

16:15–17:00　座学・解析実習：二次元クラス平均化

17:00-17:15　休憩

17:15-17:30　解析実習：初期三次元再構築

17:30-18:00　講演：クライオ電顕を初めて1年間で学んだこと 阿久津誠人(KEK) 

18:00-18:30　座学・解析実習：初期三次元再構築

2月25日（木）

10:00-10:30　座学：Relion3.1データ解析〜電顕鏡画像の問題点とそれを解消する３次元分類と精密化〜

10:30-11:45　座学・解析実習：三次元クラス分類

11:45-12:00　解析実習：三次元精密化

12:00-13:00　昼食

13:00-13:30　講演：KEKクライオ電顕施設の利用方法等 安達成彦（KEK）

13:30-15:05　座学・解析実習：三次元精密化と後処理

15:05-15:15　解析実習：局所分解能推定

15:15-15:45　休憩・写真撮影

15:45-16:20　座学・解析実習：局所分解能推定

16:20-16:30　解析実習：掌性（handedness）検証

16:30-17:20　講演：CrYOLO実践（デモ） 川崎政人（KEK）

17:20-17:50　講演：Beyond Relion3.1 Tutorial 守屋俊夫（KEK）

17:50-18:00　終わりに　安達成彦（KEK）

【 問い合わせ】　

オーガナイザー

KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター

守屋俊夫

e-mail: toshio.moriya[at]kek.jp

事務局

増田千穂 

電話：029-879-6176

e-mail: cmasuda[at]post.kek.jp