gP2S：一种用于冷冻电镜实验的信息管理系统

登录gP2S时，请输入您的用户名和密码。在左侧可以看到导航栏，其中包含一个项目选择器和一组导航项，列出了CryoEMEM工作流程中的实验实体类型，包括由蛋白质、配体或两者组合构成的样品、载网、显微镜会话、处理会话、三维密度图和结构模型。导航栏的最后一项是通往应用程序设置部分的链接。

在此处，您可以添加多个实体，以便在 gP2S 中记录实验。填写这些信息将为系统中各个下拉列表提供所需内容。随附的手稿包含了有关如何安装和配置 gP2S 的详细说明，以使其可用于记录实验。

在本视频中，我们仅演示其中一项配置步骤，即如何注册低温样品杆，然后更详细地说明用户如何在 gP2S 中注册实验。在显微镜完成注册后，用户可通过进入样品杆部分来配置样品杆。注册新的样品杆时，必须指定该样品杆可与哪些已配置的显微镜配合使用，并指明其是否可用于冷冻样品。

gP2S 应用程序以项目为导向。这意味着工作流实体只能在项目的上下文中创建。必须从下拉菜单中选择相关项目。

选择项目后，工作流程部分将显示与该项目关联的每种类型实体的数量。在本例中，可以看到已注册了89个样本、203个载网、80次显微成像会话、5次处理会话、7张图谱和2个模型。当您点击任意一种工作流程实体类型（例如显微成像会话）时，系统将显示该类实体的列表。

此列表包含一个标签。此外可能还有一个标志（如此处所示），用于显示该次显微成像为冷冻电镜或负染电镜实验，以及最多六个关键元数据字段。对于显微成像实验，您可以查看被成像的载网、采集的图像数量、实验的开始和结束时间，以及所使用的显微镜和探测器。

选择列表中的任一实体将打开一个详情页面，其中列出了该条目所有可用的信息，对于显微成像会话而言，这些信息通常非常丰富。在显微成像详细信息下方，您可以看到所有祖先实体（如载网和样品）的摘要列表。这使得用户能够快速浏览当前显示实体的谱系信息。

让我们跳转到模型以更好地可视化这一点。最后，可以通过选择“评论”来对 gP2S 中的任何实体进行评论。正如您在此特定模型中所见，已存在一条评论。

单击后可查看创建者及创建时间。您可以通过输入自由文本并选择性地附加一个或多个文件来添加另一条评论。现在我们已经浏览了应用程序的主要部分，接下来将演示如何在冷冻电镜实验过程中注册实验实体。

在工作流程的第一步，您需要描述您的样本。为此，您必须首先定义至少一个组分、蛋白质或配体。添加新蛋白质时仅需提供一个蛋白质标签，但为了更准确地描述该蛋白质，您还可以添加一个纯化标识符。

该字段可填写批次号，也可用作条形码标签的粘贴位置。如果 gP2S 已经被定制以集成蛋白质注册系统，则 PUR ID 可自动验证，并用于检索和显示该批次蛋白质的详细信息。对于配体，标签和储存浓度是必填项，另外两个字段为可选项：概念（concept）和批次号标识符（batch lot identifier）。

样本由任意组合的蛋白质和配体及其最终浓度定义。在本例中，我们将创建一个包含一种此前已在 gP2S 中注册过的蛋白质的样本。得益于可搜索的下拉菜单，组分很容易找到。

如果未找到您的组分，您可以在该步骤从头创建一个。此外，您还可以选择性地指定样本的其他实验细节，例如孵育时间与温度、缓冲液，以及一段自由文本形式的实验方案描述。当您的样本准备就绪并开始制备载网时，请转至“载网”部分，创建一个新的冷冻载网。

选择所使用的网格类型和表面处理方案，例如辉光放电方案。然后指明您正在制备的是冷冻电镜网格还是负染网格，并从下拉列表中选择一个预设的玻璃化冷冻方案。接下来，从下拉列表中选择已施加到网格上的样品。

如果选择稀释或浓缩所选样品，请使用切换按钮并指定相应的稀释或浓缩倍数。还必须指定施加到载网上的体积，并可选择性地记录孵育时间。最后，需定义载网的存储位置。

如有需要，可更改默认标签并保存网格。注册网格后，您可以通过创建显微镜会话来登记数据采集实验。该表单包含四个部分：基本信息、显微镜设置、曝光设置和显微镜控制。

第一部分包含基本信息和一个标签，如果需要，可更改默认值。请注意，系统会自动填写开始日期和时间。结束日期和时间是可选项，因为您可能在实验仍在进行时就已登记显微镜使用时段。

如果已知结束日期和时间，可手动输入，或使用“现在”按钮填入当前时间。然后选择所成像的区域以及所使用的显微镜。默认情况下，系统会自动选择当前项目中最近使用过的显微镜。

选择一个检测器，并可选地选择采集的图像数量。显微镜会话的第三部分包含有关曝光设置的信息。该部分记录的元数据包括：放大倍数、光斑尺寸、照明区域直径、曝光速率、曝光持续时间以及帧数。

应注明是否使用了纳米探针、计数模式、剂量分次以及超分辨率成像。这些选项仅在所选显微镜和探测器具备相应功能时才可启用。输入像素合并因子后（如有），系统将实时计算并显示多个实验关键参数。

图像处理工作被记录在一次处理会话中。每次处理会话至少关联一个显微成像会话，您可从下拉列表中进行选择。若在处理过程中合并了多个会话的数据，可添加更多显微成像会话。

您还必须通过选择软件标签及其版本来注明所使用的软件包。此外，还设有位置用于填写一些相关备注。您需要提供显微照片的数量以及所挑选的颗粒数量。

您也可以记录进行处理的目录名称或完整路径。获得一个或多个三维重构图后，可将这些图谱存入 gP2S。每张图谱均与一个处理会话相关联，并包含实际的图谱文件。

gP2S 支持任意文件类型。请输入关键的元数据，例如像素尺寸、表面渲染推荐的等高线水平、所应用的对称性、用于生成该图谱的图像数量、图谱最佳区域的估计分辨率、平均全局分辨率以及最差区域的分辨率。与 gP2S 的许多其他部分一样，系统会通过验证规则检查您的输入是否存在明显错误。

可以使用不同类型的关联关系将地图相互关联。在注册此类关联时，必须选择关联关系的类型以及相关的地图。一旦获得原子模型，即可将其存入gP2S。

添加模型文件、分辨率，以及从中推导出该模型的图谱或图谱列表。此外，还可以指明该模型是先前已提交模型的优化版本。修改标签并保存记录。

如果与其他无法访问该应用程序的研究人员合作，可能需要生成可共享的摘要文档。为此，gP2S 提供了报告功能，可生成包含实体及其所有祖先实体元数据（包括所有注释）的可打印 PDF 文件。

此功能在模型提交后尤为有价值，因为通过显微镜会话和载网，可从最终的原子模型一直追溯到特定蛋白质和小分子配体批次的所有数据和元数据，均包含在单一文档中。但您也可以从任意详情页面生成 PDF。如您所见，gP2S 能够帮助您追踪各种结构清晰且易于导航的实体。

如前所述，在注册特定实体时进行数据验证，有助于获得比使用传统电子表格或实验记录本更高的元数据质量。感谢您的观看。我们希望本视频能促使您尝试将gP2S作为您冷冻电镜实验室的实验室信息管理系统。