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冷冻电镜清晰程度再创纪录 科学家可更好地观察

发布日期:2020-06-09  作者:admin  来源:未知
 

再次冷冻电子显微镜清晰记录

1.2埃的分辨率使科学家能够更好地观察蛋白质

据英国杂志《自然》网站最近报道,英国和德国科学家借助冷冻电子显微镜获得了迄今为止最清晰的蛋白质图像,并首次识别出单个原子,进一步巩固了该技术在绘制蛋白质三维形状图方面的主导工具地位。这种“改变游戏规则”的技术有望使科学家能够以前所未有的清晰度检测蛋白质的工作原理,从而创造出副作用更少、效果更好的药物。

最新技术获得的原子级图像的分辨率为1.2埃(1埃=10-10米),可以清楚地显示蛋白质中单个原子的位置。这对于理解酶是如何工作的以及寻找抑制酶活性的药物特别有用。“原子分辨率是一个真正的里程碑,”多伦多大学的结构生物学家约翰鲁宾斯坦说。

x射线晶体衍射曾经是研究蛋白质的主要方法,但其样品制备过程相对较长,并不适用于所有的蛋白质分子。低温电子显微镜是一颗“冉冉升起的星星”,也被称为低温电子显微镜。它可以通过向瞬间冻结的样本发射电子,以高分辨率成像蛋白质结构。冷冻电子显微镜已经有几十年的历史了。随着技术的进步,其分辨率不断提高。

为了进一步提高冷冻电子显微镜的分辨率,马克斯普朗克生物物理和化学研究所的霍尔格斯塔克团队和英国剑桥大学的沙司施罗德团队分别研究了一种叫做德福宁的蛋白质,该蛋白质以前的分辨率记录为1.54埃。

在最新的研究中,斯塔克的团队获得了一幅分辨率为1.25埃的图像,而英国团队获得的分辨率为1.2埃的结构也非常完整。他们说蛋白质和周围水分子中的一个氢原子是可以区分的。斯塔克认为,通过进一步改进技术,分辨率可以达到1埃。

这两个团队还测试了他们在一种叫做GABAA受体的蛋白质上的最新技术。-氨基丁酸受体是全身麻醉和焦虑药物的靶点。

施罗德说,这些突破有望巩固冷冻电子显微镜作为大多数结构研究首选工具的地位。斯塔克认为,X射线晶体衍射仍然有其独特的魅力,“每种技术都有其优缺点。”


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