科學家把呼吸體結構探個究竟
12月2日,《細胞》發表了清華大學楊茂君研究組的論文,首次解析了豬心線粒體呼吸鏈超級復合物(呼吸體)原子分辨率下的冷凍電鏡結構。 據了解,哺乳動物呼吸體是由44個膜蛋白在內的81個蛋白亞基(69種不同蛋白分子)構成的超大分子機器。楊茂君研究組通過不斷優化呼吸體蛋白純化與制樣技術,創新電鏡數據處理方法,篩選出能夠促進呼吸體穩定的特異性小分子化合物,成功將呼吸體結構的分辨率提升至原子分辨率級別,搭建了結構模型,并解析了目前為止分辨率最高的哺乳動物呼吸鏈復合物I的精細結構。 在此基礎上,楊茂君研究組提出了全新的電子傳遞機理,揭示了復合物I各亞基之間細致的相互作用,鑒定出了新的連接各單獨復合物的蛋白亞基,發現了磷脂分子在呼吸體結構中發揮的重要作用。 據介紹,呼吸體是哺乳動物體內結構和功能最為復雜的超大膜蛋白分子機器之一,解析呼吸體高分辨率結構為人類深刻理解哺乳動物線粒體呼吸鏈的組成形式和工作機理提供了關鍵信息。人類線粒體呼吸鏈......閱讀全文
冷凍電鏡解決膜蛋白的結構
冷凍電子顯微鏡技術已經發展成為一個成熟的方法,應用于各種復雜的生物分子體系的高分辨結構研究。按照目前的發展勢頭,解決生物分子結構組(structural proteome)的問題已經不是遙不可及的了。在解決單一靜態結構的基礎上,冷凍電鏡也展示了其研究多構象體系的潛力。下面對冷凍電鏡在結構生物學研究領
Nanodisc配合冷凍電鏡提升膜蛋白的分辨率
Toxic, hot, and spicy: Nanodiscs improve membrane protein resolution in cryo-EM(作者:Cube Biotech)? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??N
冷凍電鏡結合 Nanodisc在膜蛋白研究的應用(一)
細胞生物膜所含的蛋白稱為膜蛋白,其參與和行使了眾多細胞功能,包括細胞與外界進行物質運輸、信息傳遞、能量交換等。膜蛋白擔任了各種神經信號分子、激素和其他底物的受體,構成了各種離子跨膜的通道,以及構成各類轉運蛋白。在人體蛋白中,有大約 30% 是膜蛋白。FDA 批準的新藥中,絕大多數都以膜蛋白為靶點
冷凍電鏡結合 Nanodisc在膜蛋白研究的應用(二)
將膜蛋白組裝到 Nanodiscs 中主要有兩種方法。第一:組裝溶解在去污劑中的膜蛋白在去污劑存在條件下將膜蛋白純化,然后再添加 MSPs 和磷脂。含有膜蛋白的 Nanodiscs 能夠自發地組裝,在去除掉表面活性劑后可以通過凝膠過濾(排阻層析)等方式來純化。第二:Nanodiscs 與無細胞表達體
冷凍電鏡樣品冷凍
樣品冷凍樣品冷凍其實是科學家們很早就想到的思路,但是冷凍之后樣品中水分子形成冰晶,不僅產生強烈電子衍射掩蓋樣品信號,還會改變樣品結構。直到1974年,Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃觀察含水生物樣品時未發現冰晶形成,而且發現冷凍樣品能夠耐受更大劑量和
冷凍電鏡
說起冷凍電鏡,小編想不管是研究生還是教授大咖,可能和科研有那么一丁點聯系的人對這個名字都不會陌生,因為它實在太出名了!基于冷凍電鏡產出的科研成果很多都發表在Nature、Science、Cell等頂刊上(羨慕臉),堪稱NSC神器。冷凍電鏡技術的發展直接帶動了生命科學領域,特別是結構生物學的飛速發展,
冷凍電鏡新突破!袁曙光團隊解析膜蛋白靶標三維結構
近日,中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所計算機輔助藥物設計中心袁曙光課題組與德國馬普生物物理所合作,利用真實細胞膜冷凍電鏡技術,解析了血清素受體5-HT3離子通道的高分率三維精細結構,并通過生物計算系統闡述了其信號轉導的分子原理。相關成果發表于《自然—通訊》。袁曙光和Mikhail Kudrya
冷凍電鏡成像
冷凍電鏡成像冷凍的樣品冷凍輸送器轉移到電鏡的樣品室,在電鏡成像之前,需確認樣品中的水處于玻璃態。由于生物樣品對高能電子的輻射敏感,成像時必須使用低劑量技術(
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像,其基本過程包括樣品制備、電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟。冷凍電鏡解析結構步驟 ?圖片來源:中科院計算所透射電子顯微鏡成像過程中,電子束穿透樣品,將樣品的三維電勢密度分布函數沿著電子束的傳播方向投影至與傳播
冷凍蝕刻電鏡技術
凍蝕刻(Freezeetching)技術是從50年代開始發展起來的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術,亦稱冷凍斷裂(Freezefracture)或冷凍復型(Freezereplica),用于細胞生物學等領域的顯微結構研究。