第9回 クライオ電顕解析初心者講習会〜データ処理〜
構造解析ソフトウェアRELION (Sjors Scheres, MRC-LMB)を中心としたデータ解析講習会をオンライン開催いたします。
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をお持ちの方、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しています。
講習会では、RELIONのチュートリアルに沿って解説および座学を実施する予定です。開催者側でオンライン利用できる解析環境を用意いたします。参加者の方には実際に手を動かして、解析の流れを経験していただきます。
【開催日時】
1日目：2024年11月21日（木）10:00 〜 17:45 終了予定 （18:00 〜 19:00 オンライン懇親会）
2日目：2024年11月22日（金）10:00 〜 17:45 終了予定
【会場】
オンライン開催（Zoom）
講習会にアクセスするためのZoom URL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お送りいたします。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。
【言語】
日本語
【応募〆切 2024年11月8日（金）15:00】
申込数が上限に達しましたので、実習参加は締め切りました。
【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。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。従って、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。
民間企業の方のご出席につきましては、KEKのCryoEMコンソーシアム参加企業の方に限定させて頂いております。コンソーシアムへの入会は随時受付けておりますので、ご入会方法の詳細などについては下記の事務局連絡先までお気軽にお問い合わせください。
【参加費】
参加費：無料、その他の補助はありません。
【講師一覧】
重松秀樹：JASRI/SPring-8
安達成彦：筑波大学・生存ダイナミクス研究センター
荒牧慎二：Tietz Video & Image Processing Systems GmbH
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
中村 司：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
池田聡人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
【関連事業】
創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム（BINDS）
【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
【プログラム】
プログラムの詳細は後日公開いたします。
前回のプログラムはこちら
＊プログラムの変更があった場合は、随時更新します＊
11月21日（木）
10:00-10:10 はじめに 池田聡人（KEK）
10:10-10:40 座学：Relion5-beta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 中村司（KEK）
11:00-11:20 実習：システムへのログイン、Relion起動
11:20-11:40 実習：プロジェクト作成、ドリフト補正処理開始
11:40-12:00 実習：ドリフト補正結果検証、CTF推定処理開始・結果検証
12:00 13:00 昼食
13:00-13:30 実習：手動粒子ピッキング
13:30-14:10 実習：自動粒子ピッカー訓練処理開始
14:10-14:40 座学：二次元クラス平均化までの基礎理論
14:40-14:55 実習：自動粒子ピッキング処理継続・結果検証
14:55-15:10 実習：二次元クラス平均化処理開始
15:10-15:40 休憩
15:40-16:10 実習：二次元クラス平均化処理結果検証、クラス選別、粒子抽出
16:10-16:30 講演：KEKクライオ電顕施設の紹介と利用方法 川崎政人（KEK）
16:30-16:45 実習：初期三次元構造再構築処理開始
16:45-17:30 招待講演：重松秀樹（JASRI/SPring-8）
17:30-17:45 実習：初期三次元構造再構築結果と掌性（handedness）検証
18:00-19:00 懇親会（オンライン）
11月22日（金）
10:00-10:10 座学：Relion5-betaデータ解析(概要)〜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〜
10:10-10:30 実習：三次元クラス分類処理開始
10:30-11:10 座学：三次元処理の基礎理論
11:10-11:50 実習：三次元クラス分類処理結果検証、クラス選別、粒子抽出
11:50-12:10 実習：三次元精密化処理開始
12:10-13:10 昼食
13:10-13:40 実習：三次元精密化結果検証
13:40-14:10 実習：マスク作成と後処理開始・結果検証
14:10-14:40 実習：CTF精密化処理開始・結果検証、三次元精密化処理開始
14:40-15:10 写真撮影、休憩
15:10-15:30 実習：三次元精密化処理結果検証、ベイズポリッシュ処理開始・結果検証、三次元精密化処理開
15:30-16:00 講演：Beyond Relion5 Tutorial 守屋俊夫（KEK）
16:00-16:10 実習：三次元精密化処理結果検証
16:10-16:25 実習：局所分解能推定処理開始・結果検証
16:25-17:05 講演：ダイナミクス解析と原子モデリング 中村司（KEK）
17:05-17:20 講演：crYOLOと全自動解析処理・結果検証 池田聡人（KEK）
17:20-17:25 終わりに 守屋俊夫（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
池田聡人
E-mail: akihito.ikeda[at]kek.jp
事務局
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
増田千穂
電話：029-879-6176
E-mail: cmasuda[at]post.kek.jp
【KEK-IMSS-SBRC】企業説明会
今年度の企業説明会は、下記日時にて開催予定とさせていただきます。
【開催日時】
2024年12月12日（木）13:00〜15:00 終了予定
【会場】
KEK・構造生物実験準備棟・会議室 MAP
【お申し込み〆切 2024年11月29日（金）】
＊プログラムの変更があった場合は、随時更新いたします＊
【プログラム】
12月12日（木）
13:00- 13:15 構造生物学研究センターの活動について
「CryoEMコンソーシアム」並びに「つくば構造生物産業利用推進共同体」のご案内：千田俊哉
13:15- 13:30 タンパク質結晶化スクリーニングシステムについて：加藤
13:30-13:45 タンパク質結晶構造解析ビームラインについて：松垣
13:45-14:00 クライオ電子顕微鏡について
（＋「不凍タンパク質を用いたクライオ電子顕微鏡試料凍結技術について」）
（特開2024-089664／PCT出願済）：川崎
14:00-14:15 休憩
14:15-14:45 CryoEMコンソーシアムにてオプション利用が可能になる「GoToCloud」とそのデモンストレーション：守屋
14:45-15:00 自由討論
【 問い合わせ】
KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
上席リサーチアドミニストレーター
窪田道夫
E-mail: michio.kubota[at]kek.jp
Webページ問合せ先：増田
E-mail: cmasuda[at]post.kek.jp
Registration for international seminar
SBRC International Cryo-EM Seminar No.20
“Using Federated Learning and AI to Treat Rare Disease and Cancers”
_
Date:
9:00 AM – 10:30 AM Wednesday, November 20th, 2024,
Location: Online (Zoom)
Speaker
Mr. Jacob Mevorach
Senior Application Modernization Specialist; Amazon Web Services (AWS)
Jacob Mevorach is a senior specialist in application modernization for healthcare and the life sciences at AWS. Jacob has a background in robotics, bioinformatics and machine learning. Prior to joining AWS, Jacob focused on enabling and conducting large scale analysis for genomics and other scientific areas.
Abstract
While artificial intelligence (AI) has tremendous potential to positively impact patient outcomes generally this approach remains constrained by limitations in regard to cost and patient privacy. In this talk the author will discuss how federated learning techniques were applied to ameliorate all of these concerns as part of a manuscript entitled “An international study presenting a federated learning AI platform for pediatric brain tumors” which was recently published in Nature Communications. The manuscript has also been featured in Nature Communications’ “Cancer Collection”. According to the journal “the Editors’ Highlights pages aim to showcase the 50 best papers recently published in an area, and we routinely replace papers as more great research is published at Nature Communications.” The author will explore how this approach is promising not just for oncology but all areas of medicine and some areas that will be explored in the near future.
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Registration for
SBRC International Cryo-EM Seminar No.19
“Protein structure modeling and assessment using deep learning (DeepMainmast and DAQ score)”
_
Date:
4:00 PM – 5:30 PM Wednesday, October 23th, 2024,
Location: Hybrid (CryoEM-Lab KEK and Zoom)
Speaker
Tsukasa Nakamura, PhD
Structural Biology Research Center,
Institute of Materials Structure Science,
High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Japan
formerly: Biological Sciences, Purdue University, USA
Profile
2019 Ph.D. (Science) in Bioinformatics, The University of Tokyo, Japan
2019-2022 Postdoctoral Fellow (JSPS(PD)), Tohoku University, Japan
2022-2024.6 Postdoctoral Research Associate, Purdue University, USA
2024.7-current Postdoctoral Research Fellow, KEK IMSS SBRC, Japan
Abstract
Cryogenic electron microscopy (cryo-EM) has become one of the main experimental methods for determining protein structures. In cryo-EM, protein structure modeling is in general more difficult than X-ray crystallography as the resolution of maps is often not high enough to specify atom positions. We have been developing computational methods for modeling protein structures from cryo-EM maps determined at a medium resolution (2.5-5 Å). For maps at medium resolution, it turned out that deep learning can provide useful structure information for modeling and protein model quality assessment. In this seminar, we present deep learning applications in protein structure modeling (DeepMainmast) and protein model quality assessment (DAQ score) along with the large-scale analysis results of the quality of protein models from cryo-EM in the Protein Data Bank, which is accessible at DAQ-Score Database https://daqdb.kiharalab.org/. All the tools we developed are easy to use at https://em.kiharalab.org/.
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SBRC Seminar
_
日時：2024年07月16日（火）午後1:30 〜午後3:00
会場：ハイブリッド(構造生物実験準備棟会議室、Zoom接続)
オンライン接続情報：登録後に連絡
Speaker
May Sharpe,
Dennis Stegmann
Paul Scherrer Institute, Macromolecular Crystallography
“Fragment Screening at the SLS: setup, recent developments, outlook”
Abstract
Crystal based fragment screening facilitates the assessment of not only
ligand binding but also yields information about binding poise and
interactions, allowing for rapid advancement of the resulting hits. For
this, we at SLS have established a dedicated fast throughput screening
setup. We are currently investigating potential benefits of alternative
experimental procedures to standard single crystal, single
rotation-axis, synchrotron, cryo-temperature experiments. Amongst
others, we want to add standardized protocols for ambient temperature
data collection to our portfolio, which could potentially result in more
viable hits by taking the entropic contributions of ligand binding into
account.
Speaker
Yusuke Yamada
International Center for Synchrotron Radiation Innovation Smart, Tohoku
University
“New macromolecular crystallography endstation at NanoTerasu”
Abstract
NanoTerasu is a new 3GeV high-brilliance synchrotron radiation facility,
and is located at the Tohoku University Aobayama New Campus in Sendai.
The user operation of NanoTerasu was started in April 2024. A new
macromolecular crystallography endstation is being constructed at BL09U,
one of the coalition beamlines. The hutch construction will be completed
in March 2025, and after the installation and commissioning of optics
and experimental apparatus, general user operation is planned to be
started at the end of FY2025.
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信頼できる実験データと構造情報を得るために
From reliable experimental data to reliable structural data
ご参加いただける方は、事前登録のうえご参加ください。
※現地参加でお申し込みいただいた方には、後日受付用QRコードをメールで送付いたします。当日はそちらの画面を必ずお持ちください。
細胞内過程のメカニズム解明には生体高分子の構造情報は必須であり、これを使うことで細胞機能を制御することが可能です。このため、構造情報はケミカルプローブの開発や創薬の基盤としても使われてきました。結晶構造解析の分野では、増え続ける構造情報に対するニーズに対応するため、回折強度測定から解析に至るまでの多くのプロセスが自動化され、誰もがそれなりの信頼性をもって解析を行うことが可能になりつつあります。しかし一方で、自動化が進むことで結晶学の基礎を学ぶ必要性が減り、信頼できる構造情報を得るための知識までもが失われていく危険性に晒されています。 さらに、様々な分野と構造生物分野の共同研究が行われることで、迅速に結果を求めらることも増え、どの様にしたら素早く信頼度の高い構造を得られるのかは、常に大きな問題です。このシンポジウムでは、どの様にして素早く高精度のデータ収集し正確な構造を得るか、この昔からあるテーマに焦点をあてて、米国バージニア大からHKL2000などのプログラム開発で高名なWladek Minor教授を迎えるとともに、５名の方に講演を依頼しました。信頼に足る構造を得ることに対する問題意識を共有する機会としたいと思います。
Structural information of biological macromolecules is essential for elucidating the mechanisms of intracellular processes and can be used to control cellular functions. Therefore, it has been used as a basis for chemical probe development and drug discovery. In the field of protein crystallography, to meet the increasing demand for structural information, many processes of structure determination have been automated, allowing anyone to perform structural analysis with a reasonable degree of reliability. This is probably true in other structural fields as well. At the same time, however, there is a danger that increased automation will reduce the need to learn the theory of crystallography, and even the knowledge to obtain reliable structural information will be lost. In addition, as structural biology research is conducted in collaboration with various fields of life sciences, rapid structure determination is required, and the method to quickly obtain reliable structures is always a major issue.
In this symposium, we would like to focus on the topic of how to obtain reliable data and structures quickly.
【Date】
March 2(Saturday), 2024, 10:00 a.m.
【Venue】
AP Nihonbashi (Tokyo) (AP日本橋・東京）
【Participation Fee】
Free
【Speakers】
Wladek Minor (The University of Virginia)
Yusuke Yamada (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
Keitaro Yamashita (The University of Tokyo)
Miki Senda (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
Tadashi Satoh (AgroDesign Studios)
Koh Takeuchi (The University of Tokyo)
Raymond Burton-Smith (National Institute for Physiological Sciences (NIPS))
【Organizers】
Toshiya Senda (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
Leonard Chavas (Nagoya University)
【Program】
10:00-10:05 Opening remarks
Toshiya Senda (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
10:05-11:05 Wladek Minor (The University of Virginia)
11:05-11:50 Yusuke Yamada (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
11:50-13:20 Lunch break
13:20-14:05 Miki Senda (High Energy Accelerator Research Organization (KEK))
14:05-14:50 Koh Takeuchi (The University of Tokyo)
15:50-15:05 Coffee break
15:05-15:50 Tadashi Satoh (AgroDesign Studios)
15:50-16:35 Raymond Burton-Smith (National Institute for Physiological Sciences (NIPS))
16:35-17:20 Keitaro Yamashita (The University of Tokyo)
17:20-17:25 Closing remarks
ご参加いただける方は、事前登録のうえご参加ください。
※現地参加でお申し込みいただいた方には、後日受付用QRコードをメールで送付いたします。当日はそちらの画面を必ずお持ちください。
【 Contact】
Chiho Masuda
e-mail: cmasuda[at]post.kek.jp
第8回 クライオ電顕解析初心者講習会〜データ処理〜
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)の現行バージョン(Relion4.0.1) を中心としたデータ解析講習会を開催いたします。（都合により使用するバージョンは変更する場合がございます。）
RELIONのチュートリアルに沿って解説および座学を実施する予定です。参加者の方には実際に手を動かして解析を行っていただきます。（プログラムの詳細は後日更新いたします。）
【開催日時】
1日目：2024年02月29日（木）10:00 〜 17:45 終了予定
2日目：2024年03月01日（金）10:00 〜 17:45 終了予定
【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。
【応募〆切 2024年2月9日（金）15:00】
【言語】日本語
お申込みはこちら
定員に達したため締め切りました
聴講をご希望の方は、下記事務局（cmasuda[at]post.kek.jp）までご連絡ください。
【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。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。
民間企業の方のご出席につきましては、KEKのCryoEMコンソーシアム参加企業の方に限定させて頂いております。コンソーシアムへの入会は随時受付けておりますので、ご入会方法の詳細などについては下記の事務局連絡先までお気軽にお問い合わせください。
【参加費】
参加費：無料、その他の補助はありません。
【講師一覧】
重松秀樹：JASRI/SPring-8
ゴパラシンガム・チャイ：理化学研究所/SPring-8
安達成彦：筑波大学・生存ダイナミクス研究センター
杉山 葵：山口東京理科大学
荒牧慎二：Tietz Video & Image Processing Systems GmbH
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
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
山本美里：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
池田聡人：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
倉内郁哉：大阪公立大学
中山 友希子：KEK・物質構造科学研究所・構造生物学研究センター
【関連事業】
創薬等先端支援技術基盤プラットフォーム（BINDS）
【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
＊プログラムの変更があった場合は、随時更新します＊
【プログラム】
2月29日（木）
10:00-10:10 はじめに 千田俊哉（KEK）
10:10-10:40 座学：Relion4-beta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〜
守屋俊夫（KEK）
10:40-11:00 講演：AWSデータ解析環境の概要紹介と使い方 山本美里（KEK）
11:00-11:20 実習：システムへのログイン、RELION起動、ジョブ実行
11:20-11:40 実習：プロジェクト作成、ドリフト補正処理開始
11:40-12:00 実習：ドリフト補正結果検証、CTF推定処理開始・結果検証
12:00-13:00 昼食
13:00–13:30 実習：手動粒子ピッキング
13:30–14:10 実習：自動粒子ピッカー訓練処理開始
14:10-14:30 座学：二次元クラス平均化までの基礎理論
14:30-14:45 実習：自動粒子ピッキング処理継続・結果検証
14:45-15:00 実習：二次元クラス平均化処理開始
15:00-15:30 休憩
15:30–16:00 講演：KEKクライオ電顕施設の紹介と利用方法 池田聡人（KEK）
16:00-16:30 実習：二次元クラス平均化処理結果検証、クラス選別、粒子抽出
16:30–16:45 実習：初期三次元構造再構築処理開始
16:45-17:30 招待講演：重松秀樹（JASRI/SPring-8）
17:30-17:45 実習：初期三次元構造再構築結果検証
18:00-19:00 懇親会（オンライン）
3月1日（金）
10:00-10:10 座学：Relion4-betaデータ解析(概要)〜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〜
10:10-10:30 実習：三次元クラス分類処理開始
10:30-11:00 座学：三次元処理の基礎理論
11:00-11:40 実習：三次元クラス分類処理結果検証、クラス選別、粒子抽出
11:40-12:00 実習：三次元精密化処理開始
12:00-13:00 昼食
13:00-13:30 実習：三次元精密化結果検証
13:30-14:00 実習：マスク作成と後処理開始・結果検証
14:00-14:30 実習：CTF精密化処理開始・結果検証、三次元精密化処理開始
14:30-15:00 休憩・写真撮影
15:00-15:20 三次元精密化処理結果検証、ベイズポリッシュ処理開始・結果検証、三次元精密化処理開始
15:20-15:50 講演：Beyond Relion4 Tutorial
15:50-16:00 実習：三次元精密化処理結果検証
16:00-16:30 実習：局所分解能推定処理開始・結果検証
16:30-16:45 実習：掌性（handedness）検証
16:45-17:05 実習：crYOLO処理開始・結果検証
17:05-17:20 実習：RELION5-beta で実装された新機能に関して
17:20-17:30 終わりに 守屋俊夫（KEK）
17:30-17:45 質疑応答（オンライン）
前回のプログラムはこちら
【 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
池田聡人
e-mail: akihito.ikeda[at]kek.jp
事務局
増田千穂
電話：029-879-6176
e-mail: cmasuda[at]post.kek.jp