Blind Prediction of Complex Water and Ion Ensembles Around RNA in CASP16
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Le résumé fourni par la source
Biomolecules rely on water and ions for stable folding, but these interactions are often transient, dynamic, or disordered and thus hidden from experiments and evaluation challenges that represent biomolecules as single, ordered structures. Here, we compare blindly predicted ensembles of water and ion structure to the cryo-EM densities observed around the Tetrahymena ribozyme at 2.2-2.3 Å resolution, collected through target R1260 in the CASP16 competition. Twenty-six groups participated in this solvation "cryo-ensemble" prediction challenge, submitting over 350 million atoms in total, offering the first opportunity to compare blind predictions of dynamic solvent shell ensembles to cryo-EM density. Predicted atomic ensembles were converted to density through local alignment and these densities were compared to the cryo-EM densities using Pearson correlation, Spearman correlation, mutual information, and precision-recall curves. These predictions show that an ensemble representation is able to capture information of transient or dynamic water and ions better than traditional atomic models, but there remains a large accuracy gap to the performance ceiling set by experimental uncertainty. Overall, molecular dynamics approaches best matched the cryo-EM density, with blind predictions from bussilab_plain_md, SoutheRNA, bussilab_replex, coogs2, and coogs3 outperforming the baseline molecular dynamics prediction. This study indicates that simulations of water and ions can be quantitatively evaluated with cryo-EM maps. We propose that further community-wide blind challenges can drive and evaluate progress in modeling water, ions, and other previously hidden components of biomolecular systems.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Blind Prediction of Complex Water and Ion Ensembles Around <scp>RNA</scp> in <scp>CASP16</scp>
- Date Crossref
- 08/11/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Stanford University Biophysics Program pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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International Institute of Molecular and Cell Biology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Polish Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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University of Utah pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Missouri Health System MU Institute for Data Science and Informatics pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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University of Missouri pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Stockholm University Department of Biochemistry and Biophysics and Science for Life Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Science for Life Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Indian Institute of Technology Madras Department of Biotechnology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Houston William A. Brookshire Department of Chemical and Biomolecular Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Waseda University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Biophysics Program — Stanford University, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati et International Institute of Molecular and Cell Biology, avec 9 autres affiliations.
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