研究发展出结构无损的高质量冷冻电镜晶态冰样品
- 2023-03-22 08:00:21 健康一线
- 健康
近日,Structure在线发表了中国科学院生物物理研究所章新政课题组完成的研究论文(Addressing Compressive Deformation of Proteins Embedded in Crystalline Ice)。该研究发现了晶态冰包埋的冷冻电镜样品会产生收缩形变,且形变随降温速率的增加而减少,并从晶态冰形成的降温速率出发发展了新型的无收缩形变的立方晶系晶态冰样品制备方法。该工作发现结构无损的立方晶系晶态冰样品不仅消除了电子束诱导的快速漂移现象,而且显示出明显优于普通冷冻电镜玻璃态冰样品的数据质量,进一步为冷冻电镜实现原子分辨率奠定了基础。
大量实验数据证明,低降温速率制备的冷冻电镜样品有助于恢复数据采集时样品的束诱导漂移,但降温速率过低经常导致晶态冰的形成。传统认为晶态冰在生物样品冷冻过程中会对其结构造成破坏,故在冷冻电镜样品制备过程中一直避免使用。晶态冰的形成具体对蛋白质产生了什么破坏尚不清楚。
课题组系统性地将蛋白质在不同条件下包埋在晶态冰中,并通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中的蛋白质三维结构。研究发现,在低降温速率形成的晶态冰中,蛋白质结构会产生收缩形变(图a),且收缩量和蛋白质本身性质相关,越为刚性的蛋白质收缩量越小。另外,在一些蛋白质柔性区域,低降温速率晶态冰中的蛋白质存在密度畸变的问题(图a)。同时,二者随着晶态冰降温速率的增加显著变小,甚至无法探测(图b)。基于上述发现,研究发展了结构无损的立方晶系晶态冰样品的制备方法。通过该方法制备得到的晶态冰样品,其三维重构和玻璃态冰样品一致,不会对蛋白质结构造成可检测的破坏,且成像质量显著提高,不仅没有束诱导漂移(图c),而且显著提高蛋白样品的分辨率。同样条件下,B-因子反映了样品的信噪比(图d),人源去铁-铁蛋白晶态冰样品的B因子显著好于玻璃态冰样品。此外,在醛缩酶和谷氨酸脱氢酶上B因子也获得显著提升。
冷冻电镜晶态冰样品性质。a、与玻璃态病毒样颗粒(VLP)样品(粉色)相比晶态冰样品(绿色)产生收缩形变,且严重形变时密度图出现断裂。b、提高降温速率,晶态冰样品的收缩形变减弱。c、在人源去铁-铁蛋白,醛缩酶和谷氨酸脱氢酶上,晶态冰样品恢复束诱导的快速漂移,前几帧样品分辨率明显恢复。d、B因子曲线斜率越大代表数据质量越好。与玻璃态冰样品(蓝色)相比,人源去铁-铁蛋白晶态冰样品(红色)有更好的B因子,展现出更高的数据质量。
本文地址://www.styjt.com/jiankang/2023-03-22/633208.html
友情提示:文章内容为作者个人观点,不代表本站立场且不构成任何建议,本站拥有对此声明的最终解释权。如果读者发现稿件侵权、失实、错误等问题,可联系我们处理
- 联合国:非洲约1.9亿儿童正面临3种与水资源相关的“危机”2023-03-22 08:00:35
- 日媒:调查显示,日本91%受访地方官认为人口下降“严重”2023-03-22 08:00:34
- 澳媒:担心造成生态灾难,澳大利亚加紧清理数百万条死鱼2023-03-22 08:00:34
- 3月热浪来袭!澳媒:悉尼可能迎165年以来3月最高平均温度纪录2023-03-22 08:00:33
- 每周69小时工作制?韩工会担心员工“过劳死”,要告尹锡悦等人2023-03-22 08:00:33
- 70岁以上老人核酸检测费用多少 新规定明天起不做核酸了吗
2022-11-07
- 梅婷现任70岁老公曾剑个人资料(曾剑个人资料)
2022-09-08
- 烟台今天已封闭的小区 烟台现在封闭小区名单有哪些
2022-10-12 09:07:30
- 张家界桑植新娘吴梅婚纱照事件完整版 看女主出轨聊天内容视频
2022-11-11 14:27:00
- 目前南岸区及江北封闭小区名单有哪些 看最新封控通告
2022-11-11 14:49:26
- 无人售货机功能(无人自动售货机操作方法介绍)
2022-07-27 08:41:09
- 2022南宁封控小区名单表 南宁最新封闭小区名单2022年8月什么情况
2022-08-26 09:52:30
文章排行榜
- 周排名
- 月排名
- 1应对儿童流感,除奥司他韦,还可选芩香清解口服液
- 2两会上的“控烟”之声:@3.5亿烟民,国产戒烟药或将成为拯救健康的第一步?
- 3艾尔建美学中国医美专家峰会聚焦“以求美者为中心” Going Beyond Beauty正式发布
- 4全国爱肝日,带你认识这几种累及肝脏的罕见病
- 5“中国医药企业研发指数”在京发布
- 6眼底相机拍照+人工智能辅助诊断!上海探索青光眼社区慢病管理新模式
- 7好梦中国科普公益行启动 以岭静神家族打响国人“健康睡眠”保卫战
- 8全球CRO普米尔医药与 InSilicoTrials Technologies 携手创建合成对照组优化罕见病疗法监管途径
- 9沈阳社保缴费基数上下限2023是多少?沈阳社保费用交多少钱?
- 10定了!第六届中源协和生命医学奖颁奖典礼暨高峰论坛与您相约北京