論文の概要: ARCHER: Amortized cross-specimen pose estimation for cryo-electron microscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.22029v1
- Date: Sat, 22 Aug 2026 16:15:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 18:24:36.941386
- Title: ARCHER: Amortized cross-specimen pose estimation for cryo-electron microscopy
- Title(参考訳): ARCHER:低温-電子顕微鏡のためのアモルティファイドクロススペクティブポーズ推定
- Abstract要約: 単一粒子低温電子顕微鏡(cryo-EM)のポーズ推定は従来,各データセットに対して新たに解決されてきた。
我々は,ポーズ推論が参照ボリュームに明示的に条件付けされた場合,一般化可能で標本に依存しない操作であることを示す。
本稿では、離散的な回転格子上のポーズをモデル化するアモルティファイドコントラスト分類器ARCHERを紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.4507149065512141
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) pose estimation is traditionally solved anew for each dataset, where iterative refinement is done from scratch while the estimator learns to store the molecule in its weights. In this work, we show that pose inference is a generalizable, specimen-agnostic operation when conditioned explicitly on a reference volume. We introduce ARCHER, an amortized contrastive classifier that models the pose posterior over a discrete rotation grid. Trained across a variety of protein structures, it operates zero-shot without retraining per structure. This transferability is grounded in Fourier-space information mechanics, where all specimen dependence is captured by the reference structure's power spectrum and spatial extent. ARCHER achieves a median angular error of 5.0° on 100 held-out test structures and 2.5° on experimental particles, matching dedicated estimators within 0.16 Å in 3D reconstruction. Crucially, downstream conformational signal is preserved. The leading conformational coordinate correlates at 0.97 with deposited benchmarks, faithfully reconstructing free-energy basins and mobile domains. These results overall demonstrate that cryo-EM pose estimation can be generalized across different structures.
- Abstract(参考訳): 単一粒子の低温電子顕微鏡(cryo-EM)のポーズ推定は、伝統的にデータセットごとに新しく解かれ、そこでは反復的な精製がスクラッチから行われ、推定者は分子をその重みに保存することを学ぶ。
本研究では,ポーズ推論が参照ボリュームに明示的に条件付けされた場合,標本に依存しない一般化可能な動作であることを示す。
本稿では、離散的な回転格子上のポーズをモデル化するアモルティファイドコントラスト分類器ARCHERを紹介する。
様々なタンパク質構造で訓練され、構造ごとに再訓練することなくゼロショットを動作させる。
この伝達性はフーリエ空間情報力学において基礎付けられ、全ての検体依存は基準構造のパワースペクトルと空間範囲によって捉えられる。
ARCHERは100個のホールドアウト試験構造では5.0°、実験粒子では2.5°の角度誤差を達成し、3次元再構成では0.16 ft以内の専用推定器と一致する。
重要なことに、下流のコンフォメーション信号が保存される。
主コンフォメーション座標は0.97で、堆積されたベンチマークと相関し、自由エネルギー盆地と移動領域を忠実に再構築する。
これらの結果から,Cryo-EMのポーズ推定は異なる構造にまたがって一般化できることが示唆された。
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