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Cryo-EM structure search · 使用教程

从密度出发，
找到结构答案。

CryoNet，你的结构检索枢纽
三维拟合验证

上传一个 cryo-EM 密度区域，在结构数据库中检索形状相似的蛋白结构，并查看候选模型的局部拟合结果。网站目前无需注册或登录。

打开 Discovery Server开始阅读
CryoNet Discovery 三维结构查看器
在密度中检查候选结构拟合 01 · Visualize
CryoNet Discovery Top 100 候选结果
比较并下载 Top 100 候选 02 · Evaluate
CryoNet Discovery 任务提交页
上传密度图，选择目标数据库 03 · Submit
Auto · 5 sec
密度区域→DateDB 检索→蛋白质识别
输入.mrc、.map 或 .ccp4；建议使用已分割的单结构域或单链区域。
输出非冗余候选、检索分数、拟合状态、相关性和可下载结构。
解释候选是结构相似性结果，不等同于已经确认的蛋白身份。
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使用前准备

输入图应尽量保持边界完整。请保留正确的 voxel size、坐标轴和 origin；图头错误会影响显示与拟合。页面当前提示单文件不超过 2 GB，请以服务器实时提示为准。

将首个结果作为候选参考排名最高的匹配可以作为判断起点，但并不代表已经确认。建议结合多个领先候选及其密度拟合情况再作判断。
数据库页面规模适用场景
CATH5.7K domains / 78K structuresCATH 结构域级识别
SCOPe4.0K domains / 29K structuresSCOPe 结构域级识别
PDB505.5K clusters / 520K structures较广的 PDB 单链结构空间
AFDB Cluster30.0M chains / structuresAlphaFold DB 预测结构空间
MGnify-ESM3036.9M chains / structures宏基因组预测结构空间
数据库完整下拉菜单
CATH、SCOPe、PDB50、AFDB Cluster 与 MGnify-ESM30

数据库怎么选

选择原则CATH/SCOPe 面向结构域分类，PDB50 面向聚类后的 PDB 单链结构空间，AFDB Cluster 和 MGnify-ESM30 扩展到预测结构空间。数据库组成限定可检索答案；规模更大并不自动代表更适合。
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提交任务

  1. 在 Cryo-EM density map 点击 Choose file，选择本地密度图。
  2. 选择检索使用的 Database。
  3. 可选填写 Target Name 和接收结果的 Email。
  4. 核对后点击 Submit，上传时保持页面开启。
选择输入密度图和数据库
选择文件和数据库，核对后提交任务
建议填写 Target Name它便于区分不同实验。不填写 Email 时，请务必保存提交后出现的 Job ID 或结果页链接。
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跟踪任务进度

上传阶段显示百分比；任务创建后出现运行状态、Stop 按钮，以及 Visualize and download results 链接。蓝色字符串是唯一 Job ID，点击后会在新标签页打开结果页。

提交成功并点击结果链接后，可在 Results Viewer 中观察候选结构逐步完成拟合：

进入结果页后观察拟合进度
进入结果页后，可通过顶部状态卡片观察拟合进度
本教程的真实提交案例使用 example.map 和 CATH 数据库提交后，服务器生成 Job ID：260714_132941_66_d801bec214b2babeb09bbc08280f4d4a。任务从开始访问到完成约用时 338 秒，最终显示 Complete 和 100/100 candidates fitted；Top-1 为 1e2y_G_0（Z-score 4.15002，CATH 3.40.30.10）。实际耗时会受数据库、文件和队列影响。
当前版本注意事项本次实测中所有候选先显示 fitted，但 fit_corr 稍后才由接口补齐。页面可能在自动轮询停止后仍显示 -；手动刷新即可读取最终相关系数。
谨慎使用 Stop该按钮会终止任务。仅在确定不再需要本次计算时点击。
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认识 Results Viewer

顶部依次显示 Job ID、Candidate Hits、Fitted Structures、Database 和 Input Map。Updating 或 Job is running 表明页面仍会更新。检索完成不代表全部拟合完成，候选会从 waiting/fitting 逐步变为 ready。

01Waiting

候选正在等待拟合。

02Fitting

正在执行局部模型—密度拟合。

03Ready

候选已经可以在查看器中打开。

CryoNet.Discovery 结果页概览
结果页顶部状态卡片
同时观察两个计数候选检索可能已经完成，但 Fitted Structures 仍在增加。需要查看的候选变为 ready 后再继续操作。
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查看密度和拟合结构

  • 点击右侧状态为 ready 的候选加载模型。
  • Map / Structure 分别控制密度和结构显示。
  • 拖动 Contour Level 调整以 sigma 表示的等值面阈值。
  • 拖动旋转、滚轮缩放；Center 重新居中，Screenshot 保存当前视图。
三维密度与拟合结构查看器
三维查看器、候选列表和显示控件

Map / Structure 四种组合

两个开关只控制可见性，不会卸载数据。切换候选会替换当前 structure、保留 map；如果 Structure 未勾选，新候选也会保持隐藏。

Map 和 Structure 同时显示
Map + Structure
仅显示 Map
仅 Map
仅显示 Structure
仅 Structure
Map 与 Structure 均隐藏
两者均关闭时视图为空；重新勾选即可恢复

Contour Level

范围 −3.0 至 8.0 sigma，步长 0.1，默认 2.0；拖动时立即重绘。低值覆盖范围宽但可能包含背景，高值只保留高密度核心。

负三 sigma
−3.0 sigma
二 sigma
2.0 sigma（默认）
八 sigma
8.0 sigma

Center 与 Screenshot

Center 以 600 ms 动画重新聚焦，源码确认优先使用 map 等值面范围；即使 Map 隐藏，也可能仍按 map 而非 structure 单独取景。Screenshot 导出三维 canvas 为 <Job ID>_cryonet_discovery.png。

Center 后重新聚焦
Center 重置聚焦
Screenshot 导出 PNG
页面 Screenshot 成功导出 PNG

Mol* 右侧竖排原生工具

  1. Camera / Reset Zoom：适配可见场景；菜单含 fit visible scene、主成分轴铺平和笛卡尔轴对齐。
  2. Screenshot / State Snapshot：打开 Mol* 自带面板，与页面上方一键 PNG 不同。
  3. Toggle Controls Panel：显示/隐藏原生控制面板。
  4. Toggle Expanded Viewport：切换内嵌/扩展视口。
  5. Settings / Controls Info：打开渲染设置和交互说明。
Reset Zoom
Reset Zoom
Fit visible scene
Fit visible scene
Orient axes
Orient axes
Reset axes
Reset axes
Screenshot State Snapshot
Screenshot / State Snapshot
Toggle Controls Panel
Controls Panel
Toggle Expanded Viewport
Expanded Viewport
Settings Controls Info
Settings / Controls Info
观察建议在多个 contour level 下确认主密度是否连续、模型是否落在密度内，以及是否有大段模型伸出或密度未被覆盖。
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阅读并下载候选

候选卡显示排名、名称、状态、Z-score 和 Corr。页面完成后自动打开第一个 fitted 候选；点击 ready 卡或表格 View 都会替换当前结构并保留 map，未 fitted 的卡和 View 不可用。

候选一
Candidate #1
候选二
Candidate #2
候选四
Candidate #4
Top 100 Candidates 表格
候选表、查看按钮、下载按钮和 TSV 汇总
字段已确认行为
Rank当前候选排名，可按数值排序。
Candidate主名称和成员标签链接 RCSB；默认显示 4 个成员，+N more 展开全部，collapse 收起。
DomainCATH 任务链接相应 superfamily 页面。
AA length本例 120–1244，可排序。
Z-score本例 −1.27657–4.15002，可排序。
Fit corr本例 0.0220971–0.480273，可排序；未回填时为 “-”。
Fit statusfitted、fitting/running、waiting 等，可排序。
View加载 fitted 模型，与候选卡操作相同。
Download打开 fitted PDB/mmCIF 资源；可能在新标签显示。
展开候选同组成员
+N more 展开成员
CATH Domain 链接
Domain 链接至 CATH
View 后载入候选
View 后载入 Viewer

只有 Rank、AA length、Z-score、Fit corr、Fit status 可排序；首次点击升序、再次点击降序，缺失值置末。Candidate、Domain、View、Download 不可排序。

Rank 排序
Rank
AA length 排序
AA length
Z-score 排序
Z-score
Fit corr 排序
Fit corr

三种 TSV

文件本例数据行内容差异
Unique hits TSV100Rank / Structrue IDs / Domain ID；每个非冗余 domain/superfamily 一行。
All hits TSV78,481Rank / Structrue ID / Domain ID / Detail information；保留全部原始命中，无拟合信息。
Fitting summary TSV10011 列，含结构路径、状态、AA length、Z-score、Fit corr 和 fit seconds；本例均 fitted。
Unique hits TSV
Unique hits TSV
All hits TSV
All hits TSV
Fitting summary TSV
Fitting summary TSV
下载行为与已知异常三个 TSV 都使用新标签链接并以内联文本返回，可能直接显示而非下载。表头 Structrue 是服务器现有拼写。候选 PDB 也是新标签 inline；实测文件内容有效，但服务器 MIME 错报为 application/vnd.palm，必要时请另存为 .pdb。
点击候选 Download 后的页面状态
候选 Download 实测产出有效 PDB 文件
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结果判断清单

先观察排名靠前的候选是否形成一致证据，再结合密度拟合和实验背景验证。

  1. 前几名是否指向相同或相近的结构类型？
  2. 模型骨架是否位于主要密度内，尺寸与形状是否匹配？
  3. 同一任务中，Fit Corr 是否支持当前候选？
  4. 氨基酸长度与输入区域尺度是否合理？
  5. 样品来源、复合物组成和已知功能是否支持该解释？

三重验证

可靠的结构解释应同时满足三类证据。

01
检索共识

多个高排名候选共同指向同一折叠或相近结构家族。

02
密度拟合

在合理的 contour level 下，骨架持续位于连续密度之内。

03
生物学背景

长度、样品来源、复合物组成和已知功能均支持当前模型。

Top-1 不等于确认身份若高排名候选互不一致、拟合较差，或正确答案可能不在数据库中，应更换分割区域/数据库并结合独立实验信息验证。

8. 常见问题

Submit 按钮不可用

确认已选择支持的 .mrc、.map 或 .ccp4 文件。必要时刷新页面后重新选择。

上传停滞或出现 uploading error

检查网络和文件大小，保持页面开启后重试。持续失败时记录时间、浏览器、文件大小和错误信息。

结果一直显示 waiting

候选检索与逐个拟合是两个阶段。可稍后通过保存的结果链接重新打开；若长时间完全无变化，请向维护人员提供 Job ID。

三维视图为空白

点击 Center，确认 Map 已勾选并调整 Contour Level。结构需等候选状态变为 ready 后才可显示。

Fit Corr 是 “-”

除尚未拟合外，本次实测还发现 fit_corr 可能延迟回填：页面已显示 Complete / 100 fitted 后停止轮询，服务端稍后补齐数据但页面仍为 “-”。手动刷新可读取最终值。

Download 只打开新标签页

当前链接使用 target=_blank，服务器文件以内联方式返回。使用浏览器“另存为”，并保留 .pdb/.cif/.mmcif 或 .tsv 扩展名。

远程浏览器提示 WebGL 不可用

Mol* 需要 WebGL。请在开启硬件加速的普通浏览器中重开结果页；该提示不代表检索或拟合任务失败。