mrc2Dto3D

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mrc2Dto3D電子顕微鏡画像である2D画像3D画像にするEosコマンドである。 切り出し粒子角度情報から、逆投影法を用いて3次元構造を再構築する。 出力はdsn63dファイルとなっており、密度マップを分子ビュアー(VMDchimeraなど)で表示することが可能である。

オプション一覧

メインオプション

各パラメータ設定やモード指定を行う。

オプション 必須項目/選択項目 説明 デフォルト
-i 選択 入力ファイル設定 NULL
-I 選択 入力ファイル設定 NULL
-each 選択 一つ一つのファイルを必要なときに読み込む
-o 必須 出力ファイル設定 NULL
-O 選択 出力ファイル設定 NULL
-single 選択 傾斜軸を一つに設定 1
-InterpolationMode 選択 展開モード 1
-Double 選択 傾斜軸を2つに設定  
-DoubleCounter 選択 -Doubleを宣言した上で使用
2つの傾斜軸を選択し、設定する
NULL
-CounterThreshold 選択 -Doubleを宣言した上で使用
波形の谷の閾値
1e-6
-CounterThresholdMode 選択 -Doubleを宣言した上で使用
波形の谷の閾値のモード
0
-WeightMode 選択 -Doubleを宣言した上で使用
重心のモード
0
-thicknessWeight 選択 -Doubleを宣言した上で使用
重心の深さ
 
-Sub 選択 -Doubleを宣言した上で使用
下位サンプリング
1
-PlusXrot 選択 rasmolのためにx軸を180°回転  
-SIRT 選択 同時反復再構成法  
-max 選択 -SIRTを宣言した上で使用
同時反復再構成法の最大値設定
30
-rms 選択 -SIRTを宣言した上で使用
同時反復再構成法の平方2乗平均を設定
1.0
-CTF 選択 -SIRTを宣言した上で使用
CTFInfoファイルを設定
NULL
-m 選択 モード 0
-h 選択 ヘルプを表示  

-mの詳細

投影像のモード指定を行う。

モード 説明
0 単純な逆投影
1 フィルター逆投影
2 重み付き逆投影

-singleの詳細

傾斜軸を指定する。

モード 説明
0 傾斜軸をx軸と平行にする
1 傾斜軸をy軸と平行にする

-WeightModeの詳細

計算時の重みを指定する。

モード 説明
1 実空間:円(同じ密度)
2 実空間:円(加重密度)
3 実空間:正方形(加重密度)
4 フーリエ空間:平面(同じ密度)-CounterThreshold 0.5とする
5 フーリエ空間:線形包配 -CounterThreshold 0.5とする
6 フーリエ空間:cos包配 -CounterThreshold 0.5とする

-InterpolationModeの詳細

計算方法を指定する。

モード 説明
0 最短距離法
1 線形補間法
2 3次補間法
3 多項式法

オプション-Iのファイルフォーマット

filename0 RotationOrder0 rot1 rot2 rot3
filename1 RotationOrder1 rot1 rot2 rot3
       ・
       ・
       ・

RotationOrderの詳細

一桁目:	どの軸から回転を始めるか設定
二桁目:	回転軸の順番を設定1
O…Z→Y→Xの順に回転軸を変更する
E…Z→X→Yの順に回転軸を変更する
三桁目:	回転軸の順番の設定2
Y…順番を維持する
N…順番を逆順にする
四桁目:	回転方法を設定
S…物体そのものをまわす
R…座標を移動させる

実行例

-iの例

具体例として、オプション-iで使用したファイルをFig.1に示す。 これらの画像の詳細は以下の通り。

最小      0
最大      0.175
平均値    0.00302838
標準偏差  0.0129759
標準誤差  8.75794e-06

続いて出力結果がFig.2である。詳細は以下の通り。

最小      0
最大      0.0872652
平均値    0.00352428
標準偏差  0.00653417
標準誤差  9.13179e-06

-Iの例

オプション-Iで使用したファイルの詳細について。入力ファイルは以下の通り。

a000-2a.orgmrc YOYS 0 60 0
a004-2a.orgmrc YOYS 0 56 0
a008-2a.orgmrc YOYS 0 52 0
a012-2a.orgmrc YOYS 0 48 0
a016-2a.orgmrc YOYS 0 44 0
a020-2a.orgmrc YOYS 0 40 0
a024-2a.orgmrc YOYS 0 36 0
           ・
           ・
           ・

入力画像の一部をFig.3に示す。 a000-2.orgmrcとa004-2.orgmrcは同じ物体で、傾斜角度が違う画像である。 それぞれの詳細は以下の通り。

a000-2.orgmrc:
最小      0
最大      37.8872
平均値    0.833407
標準偏差  4.20486
標準誤差  0.0420486
a004-2.orgmrc:
最小      0
最大      38.0379
平均値    0.833354
標準偏差  4.19112
標準誤差  0.0419112

-singleについて

今回の傾斜軸は入力ファイルの詳細から、y軸となる。

最小      0
最大      33.7425
平均値    0.92622
標準偏差  2.73412
標準誤差  0.00273412

-Doubleについて

オプション-WeightMode,-CounterThreshholdを併用する。

-CounterThreshholdを2に設定

WeightMode:1

double-CT2W1m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-24.3363

115.7
-1.58352e-10
6.11368

0.00611368

WeightMode:2
double-CT2W2m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-23.6896

117.242
-8.14329e-09
6.12488

0.00612488

WeightMode:3
double-CT2W3m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-23.6896

117.242
-8.14329e-09
6.12488

0.00612488

WeightMode:4
double-CT2W4m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-40.5762

174.198
0.821701
8.99569

0.00899569

WeightMode:5
double-CT2W5m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-41.7929

185.856
0.821701
8.94568

0.00894568

WeightMode:6
double-CT2W6m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-43.5065

190.759
0.821701
9.38459

0.00938459


※-CounterThreshholdがデフォルトのままだと、この画像の場合うまく計算処理されず、以下のような画像が処理される場合がある
121p-input-DW5m1.png

オプション -CounterThresholdModeを併用

オプション-WeightMode=1,-CounterThreshhold=2で実行した。

モード:0
double-CT2W1m1CTM0.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-24.3363

115.7
-1.58352e-10
6.11368

0.00611368

モード:1
double-CT2W1m1CTM1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-20.1632

113.527
-8.04145e-10
5.91589

0.00591589

-InterpolationModeについて

オプション-WeightMode=1,-CounterThreshhold=2での実行結果。

InterpolationMode:0
double-CT2W1m1IM0.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-24.6593

117.022
-4.08489e-09
6.13305

0.00613305

InterpolationMode:1
Double-CT2W1m1IM1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-24.3363

115.7
-1.58352e-10
6.11368

0.00611368

InterpolationMode:2
Double-CT2W1m1IM2.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-26.0299

118.253
2.86921e-09
6.1544

0.0061544

InterpolationMode:3
Double-CT2W1m1IM3.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-40640.8

209412
3.35228e-06
10763.2

10.7632

-SIRTについて

SIRTの実行結果。

オプション-max,-rmsをデフォルト値で、オプション-WeightMode=1,-CounterThreshhold=2とした。

double-m1SIRT.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-725.47

2563.64
6.83624e-07
130.514

0.130514

オプション -max=5,-rms=1で実行
Double-m1SIRTm5r1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-234.062

575.77
-7.42642e-08
35.0409

0.0350409

-mについて

モード:0 (Simple Back Projection)
double.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

0

30.514
0.916102
2.14263

0.00214263

モード:1 (Filtered Back Projection)
double-m1.png

最小

最大
平均値
標準偏差

標準誤差

-54.8893

125.857
7.73532e-09
6.50251

0.00650251