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利用冷冻电镜成功解析神经突触超微结构

记者从中国科大获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作课题组的研究成果——利用冷冻电子断层三维重构技术(cryoET)与冷冻光电关联显微成像技术解析神经突触超微结构。图片来源网络 2月7日,美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》以封面形式报道了这一成果。 突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的最基本结构与功能单元,同时也是多种脑疾病发生的起源。精确解析突触的分子组织架构及其在神经活动过程中的变化,被认为是解密大脑奥妙的最直接有效的方法,也是神经科学中最基础的研究工作之一。然而,由于研究手段的局限,突触中的这些不同组件是如何组织成复杂的机器来执行不同的功能,还远远没有充分观察和解析。 科研人员利用cryoET,结合自主研发的冷冻光电关联显微成像技术,实现了对中枢神经系统中两类最主要突触—兴奋性/抑制性突触的精确区分以及结构特征的定量化分析。通过将大鼠的海马神经元培养在冷冻电镜的......阅读全文

冷冻电镜结合 Nanodisc在膜蛋白研究的应用(一)

细胞生物膜所含的蛋白称为膜蛋白,其参与和行使了众多细胞功能,包括细胞与外界进行物质运输、信息传递、能量交换等。膜蛋白担任了各种神经信号分子、激素和其他底物的受体,构成了各种离子跨膜的通道,以及构成各类转运蛋白。在人体蛋白中,有大约 30% 是膜蛋白。FDA 批准的新药中,绝大多数都以膜蛋白为靶点

质子传感器在人源NMDA受体中的作用机制

   中国科学院神经科学研究所,浙江大学的研究人员发表了题为“Structural Basis of the Proton Sensitivity of Human GluN1-GluN2A NMDA Receptors”的文章,首次解析了人源NMDA (N-methyl-D-aspartic ac

Nature刷新对逆转录病毒的认识

  逆转录病毒会将自己的遗传学物质插入被感染细胞,通过这种方式利用细胞的蛋白生产机器,生产病毒蛋白并装配出新的病毒颗粒。这些新的病毒颗粒随后又去感染其他细胞。当前最受瞩目的逆转录病毒无疑是能够引起艾滋病的HIV。HIV病毒的传染性很强,其病毒基因会整合到人类免疫细胞并最终将其杀死。  逆转录病毒把D

探索物质结构之透射电子显微镜

眼睛是人类认识客观世界的第一架“光学仪器”,但它的能力却是有限的,通常认为人眼睛的分辨率为0.1 mm。17世纪初,光学显微镜(图1)出现,可以把细小的物体放大到千倍以上,分辨率比人眼睛提高了500 倍以上,这也是人类认识物质世界的一次巨大突破。随着科学技术的不断发展,直接观察到原子是人们一直以来的

美国化学会C&EN评选出2015年顶级化学成果

  新年将至,又到了年终盘点的时候。美国化学会(ACS)旗下的C&EN网站也端出了一席年终大餐:2015年化学领域最受瞩目的研究成果。其实,在过去的这一年中一直关注X-MOL的读者朋友也许会发现,其中绝大多数成果已经在X-MOL平台报道过了。不过,我们觉得,在这节日的气氛中,让这一

西湖大学:找到了新冠病毒细胞入侵细胞的“门把手”

  近日,西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构。这是世界上首次解析出ACE2的全长结构。相关研究内容于北京时间2月19日凌晨3点左右在预印版平台bioRxiv上线。这也是西湖大学承担的浙江省新型冠状病毒肺炎防治应急科研攻关任务的重要成果。周强  新型冠状

从克隆猴的成功谈中国创新

  克隆猴诞生的消息让媒体蜂拥而上,可爱的“中中”“华华”萌态不断刷屏,让2018年新春多了一道创新大礼。  这一成果所体现的是具有中国特色的创新活动正在不断深入,尽管仍然缺乏具有领军性质的原始创新,通俗地讲就是具有潜力问鼎诺奖的成果,但结合不断取得的成绩,我们可能也要转变一下——对科学本身而言,问

浙江大学发表7篇CNS,在材料,生命科学等领域取进展

  截止2019年10月10日,浙江大学在Cell,Nature及Science上发表了7篇重要研究成果,iNature系统总结了这些成果:  【1】高熵合金是一类材料,其中包含五个或更多近似等原子比例的元素。它们非常规的成分和化学结构有望实现前所未有的机械性能组合。这类合金的合理设计取决于对几乎无

触觉如何被感知?清华科研团队《自然》发文揭秘

  日前,《自然》 (Nature) 期刊以长文形式在线发表了由清华大学药学院肖百龙课题组与生命科学学院李雪明课题组合作撰写的《哺乳动物触觉感知离子通道Piezo2的结构与机械门控机制》(Structure and Mechanogating of the Mammalian Tactile Cha

《科学》公布 2017 年度人类10大突破,你知道几个?

《科学》期刊公布了2017年最令人类激动的10大科学突破,科学仪器界的朋友们,也许你正在使用其中的几种科技继续求索,其中,我们还看到了中国在量子通信方面的翘楚地位。接下来,就让我们一起分享2017的这些美好时刻,希望2018全球在科学界求索的人们,带给人类更多的惊喜。Top10冷冻电镜标志年科技让人

利用冷冻电镜获得生物大分子复合体全原子模型

  美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science, USA)1月10日在线发表了中国科学院生物物理研究所朱平研究组程凌鹏副研究员等人的研究论文——Atomic model of a cypovirus

北大学者《Nature》发表蛋白质机器动力学研究的重要研究

  来自北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室、前沿交叉学院定量生物学中心毛有东课题组在Nature在线发表了题为“Cryo-EM structures and dynamics of substrate-engaged human 26S proteasome(底物结合的人源26S蛋白

Nature Microbiology:流感病毒聚合酶调控RNA合成机制

  流感病毒是危害全球公共卫生健康的重要病原之一,能在人群中引起大规模流行和季节性流感,每次暴发都会引起人类死亡并造成巨大的经济损失。流感病毒(Influenza virus)是分节段的负链RNA病毒(Segmented Negative-Sense RNA virus, sNSV),属于正粘病毒科

冷冻电镜解析了哪种蛋白的三维结构

  近日,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和生命科学与医学部教授陈宇星和周丛照课题组与孙林峰课题组合作,利用冷冻电镜技术首次解析了人类溶酶体维生素B12外排蛋白ABCD4的近原子分辨率三维结构,为深入理解该类膜蛋白转运的分子机制以及其突变引发疾病的致病机理提供了基础。该研究成果以Cryo-

2017年3月Cell期刊不得不看的亮点研究

  3月份即将结束了,3月份Cell期刊又有哪些亮点研究值得学习呢?小编对此进行了整理,与各位分享。  1.Cell:长生不老药有望即将来临  doi:10.1016/j.cell.2017.02.031  在一项新的研究中,研究人员发现一种肽能够选择性地寻找和破坏阻止组织正常更新的衰老细胞,并且证

三位著名华人科学家联手合作 Nature发布首发性成果

  瞬时感受器电位(TRP)离子通道 NOMPC 最初是在研究人员对共济失调和感觉迟钝的果蝇幼虫进行遗传筛查的过程中鉴别出来的,它是第一个明确与机械力传导有关联的TRP通道。近期来自加州大学旧金山分校的研究人员发表了最新成果,利用单粒子电子冷冻显微镜解析了果蝇NOMPC的原初原子结构。这一结构表明,

浙江大学投资6000万元打造一流冷冻电镜中心

  5月9日,浙江大学紫金港校区圆正启真报告厅洋溢着喜庆的气氛,清华大学副校长施一公院士、浙江大学副校长罗建红教授、浙江大学医学部主任段树民院士、中国科学院生物物理所所长徐涛教授、加州大学洛杉矶分校电镜中心主任周正洪教授及来自国内外知名高校等顶级冷冻电镜专家共同启动了浙江大学冷冻电镜中心的成立庆典仪

浙江大学投资6000万元打造一流冷冻电镜中心

  5月9日,浙江大学紫金港校区圆正启真报告厅洋溢着喜庆的气氛,清华大学副校长施一公院士、浙江大学副校长罗建红教授、浙江大学医学部主任段树民院士、中国科学院生物物理所所长徐涛教授、加州大学洛杉矶分校电镜中心主任周正洪教授及来自国内外知名高校等顶级冷冻电镜专家共同启动了浙江大学冷冻电镜中心的成立庆典仪

Nature:基于冷冻电镜的新技术MicroED确定微小晶体结构

  α-突触核蛋白(α-synuclein)是路易小体(Lewy body)的主要成分,与帕金森病和其他神经退行性病变密切相关。日前,科学家们使用尖端技术MicroED(micro-electron diffraction)解析了α-突触核蛋白的毒性核心,获得了分辨率超高的晶体结构。程亦凡博士在九月

Science杂志最受关注的文章(1月)

  美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办,是国际上著名的自然科学综合类学术期刊,与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论,许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的,比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的

第三次生物成像中心论坛在生物物理所召开

  12月23日,来自生物物理研究所徐涛、孙飞、朱平、苗龙、冯巍等研究组和科学研究平台生物成像技术实验室的研究人员在中国科学院蛋白质科学中心9501会议室召开了第三次生物成像论坛。这是继研究所生物成像中心论坛系列活动机制形成以来的第三次大规模学术交流活动,包括以上课题组在内的共约70与人参加了此次论

两院院士评选中国世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2015年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年1月19日在京揭晓。  此项年度评选活动至今已举办了22次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生

冷冻电镜“成长的烦恼”:人才依然是短板

  2017年10月4日是冷冻电镜的“高光”时刻。这一天,瑞典皇家科学院向全世界宣布,将2017年诺贝尔化学奖颁给发明冷冻电镜的三位学者:哥伦比亚大学教授约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)、英国剑桥大学生物学家和生物物理学家理查德·亨德森(Richard Henderson)以及瑞士洛桑

组织学研究方法

(一)一般光学显微镜术应用一般光学显微镜(简称光镜)观察组织切片是组织学研究的最基本方法。取动物或人体的新鲜组织块,先用固定剂(fixative)固定(fixation),使组织中的蛋白质迅速凝固,防止细胞自溶和组织腐败。常用的固定剂如洒精、甲醛、醋酸、苦味酸、四氧化锇等,一般常将几种固定剂配制成混

电镜原位杂交技术实验

电镜原位杂交实验可以用于:(1)研究特定核苷酸序列的亚细胞定位;(2)许多研究者已经从光学显微观察扩展到对超微结构的观察。(3)特别是利用地高辛或生物素作为报告分子的非放射性探针,不必像放射性探针那样需要长时间暴露,因此整个过程可以在 24 h 内完成。实验方法原理从理论上讲,前包埋原位杂交技术的敏

历时十一年!施一公组完成酵母剪接体结构最后拼图

  3月15日,清华大学生命学院施一公教授研究组就剪接体的机理与结构研究,于《细胞》(Cell)期刊发表题为《催化激活状态的酵母剪接体结构揭示RNA剪接分支反应的机理》(Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Revea

植物抗病小体:有望增强植物免疫,减少农药使用

  植物具有复杂、精细调控的免疫系统,用于识别病原微生物、激活防卫反应,从而保护自己免受侵害。植物细胞内数目众多的抗病蛋白,是监控病虫侵害的哨兵,也是动员植物防卫系统的指挥官。抗病蛋白被发现至今已有二十多年,但人们仍然不清楚它们的工作原理。清华大学柴继杰团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民团

“干细胞及转化研究”等6个重点专项2018年项目申报发布

  5月22日,科技部官网发布了《关于对国家重点研发计划干细胞及转化研究等6个重点专项2018年度项目申报指南征求意见的通知》,其中,“干细胞及转化研究”重点专项、“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项、“纳米科技”重点专项 与生物医学领域相关。  关于对国家重点研发计划干细胞及转化研究等6个重点专项

冷冻电镜技术介绍

2017诺贝尔化学奖2017年诺贝尔化学奖授予了理查德·亨德森(Richard Henderson)、约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和雅克·杜博歇(Jacques Dubochet),表彰他们在冷冻电镜技术的发展上做出的卓越贡献。 分辨率对比  他们将冷

70天里第3篇Science 颜宁课题组喜讯不断

  9月7日,顶尖学术期刊《科学》杂志在其官网上在线发表了最新一批论文。其中,我们很高兴地看到一篇来自颜宁课题组的研究。值得一提的是,这是在过去的这个暑假里,颜宁课题组发表的第三篇《科学》长文(Research Article)。在今天的这篇文章里,我们也将为各位读者介绍和回顾这些进展。  9月6日