An improved analysis for single-particle imaging (SPI) experiments, using the limited data, is presented here. Results are based on a study of bacteriophage PR772 performed at the Atomic, Molecular and Optical Science instrument at the Linac Coherent Light Source as part of the SPI initiative. Existing methods were modified to cope with the shortcomings of the experimental data: inaccessibility of information from half of the detector and a small fraction of single hits. The general SPI analysis workflow was upgraded with the expectation-maximization based classification of diffraction patterns and mode decomposition on the final virus-structure determination step. The presented processing pipeline allowed us to determine the 3D structure of bacteriophage PR772 without symmetry constraints with a spatial resolution of 6.9 nm. The obtained resolution was limited by the scattering intensity during the experiment and the relatively small number of single hits.

Australian Research Council Centre of Excellence in Advanced Molecular Imaging Department of Chemistry and Physics La Trobe Institute for Molecular Science La Trobe University Melbourne Victoria 3086 Australia

Biodesign Institute Center for Applied Structural Discovery Arizona State University Tempe AZ 85287 USA

Biodesign Institute Center for Immunotherapy Vaccines and Virotherapy Arizona State University Tempe Arizona AZ 85287 USA

Center for Free Electron Laser Science DESY Notkestraße 85 Hamburg D 22607 Germany

Department of Molecular Biology and Genetics Koc University Istanbul 34450 Turkey

Department of Physics Arizona State University Tempe Arizona AZ 85287 USA

Deutsches Elektronen Synchrotron DESY Notkestraße 85 Hamburg D 22607 Germany

European XFEL Holzkoppel 4 Schenefeld D 22869 Germany

Institute of Physics ELI Beamlines Academy of Sciences of the Czech Republic Prague CZ 18221 Czech Republic

Laboratory of Molecular Biophysics Department of Cell and Molecular Biology Uppsala University Husargatan 3 Uppsala SE 75124 Sweden

Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter Luruper Chaussee 149 Hamburg D 22761 Germany

Moscow Institute of Physics and Technology Moscow 141700 Russian Federation

National Research Center 'Kurchatov Institute' Akademika Kurchatova pl 1 Moscow 123182 Russian Federation

National Research Nuclear University MEPhI Kashirskoe sh 31 Moscow 115409 Russian Federation

Physics Department Stanford University 450 Jane Stanford Way Stanford CA 94305 2004 USA

School for Engineering of Matter Transport and Energy Arizona State University Tempe AZ 85287 USA

School of Life Sciences Arizona State University Tempe Arizona AZ 85287 USA

School of Mathematics and Statistical Sciences Arizona State University Tempe Arizona AZ 85287 USA

SLAC National Accelerator Laboratory 2575 Sand Hill Road Menlo Park CA 94025 USA

Stanford PULSE Institute SLAC National Accelerator Laboratory 2575 Sand Hill Road Menlo Park CA 94025 USA

University of Wisconsin Milwaukee Milwaukee WI 53211 USA

Erratum v

IUCrJ. 2022 Mar 01;9(Pt 2):328. doi: 10.1107/S2052252522000501. PubMed

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Erratum: An advanced workflow for single-particle imaging with the limited data at an X-ray free-electron laser. Corrigendum