发布时间:2018-02-12 15:58 原文链接: 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特型载网上,随后进行快速冷冻后并直接进行成像,获得了一系列完整突触在近生理状态下的三维结构,结束了关于两类突触在突触囊泡和突触后致密区形态精细结构上的由来已久的争论。课题组进一步获得了突触在分子水平的精细组织架构,实现了在突触原位直接观察单个神经递质受体蛋白复合物及其与支架蛋白的相互作用

  这是当前国际上首次利用冷冻电镜技术对完整突触进行系统性定量分析。该工作一方面推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密,另一方面为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。

相关文章

中国科研人员解密神经突触“黑匣子”

记者10日从中国科学技术大学获悉,该校科研人员在利用冷冻电镜解析神经突触超微结构方面取得突破,解密了神经突触“黑匣子”。国际学术期刊美国神经科学学会会刊《神经科学期刊》(《JournalofNeuro......

追随诺贝尔足迹——2017年北京市电子显微学年会在京召开

2017年度北京市电子显微学年会在北京天文馆召开。分析测试百科网讯2017年12月19日,2017年度北京市电子显微学年会在北京天文馆召开,本次会议年会由北京市电镜学会、北京理化分析测试技术学会主办,......

电压门控离子通道研究取得重要进展

电压门控钠离子通道简称“钠通道”位于细胞膜上,能够引发和传导动作电位,参与神经信号传递、肌肉收缩等重要生理过程。钠通道的异常会导致诸如痛觉失常、癫痫、心率失常等一系列神经和心血管疾病。另一方面,很多已......

冷冻电镜:为医药学等领域研究带来新曙光

2017全国冷冻电镜大会圆满结束“心脏疾病、代谢疾病、癌症……在冷冻电镜的帮助下,这些病症研究及药物开发将会有新突破。”这是清华大学王宏伟教授在会上对冷冻电镜技术的评价。如今,冷冻电子显微镜(冷冻电镜......

清华大学发文报道首个完整藻胆体的冷冻电镜三维结构

2017年10月19日,清华大学生命科学学院隋森芳教授研究组在《自然》(Nature)杂志上以长文(ResearchArticle)形式在线发表题为《海洋红藻藻胆体的结构》(Structureofph......

2017诺贝尔化学奖花落冷冻电镜技术

瑞典皇家科学院4日宣布,将2017年诺贝尔化学奖授予瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克以及英国科学家理查德·亨德森,以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。评选委员会说,科学发现往往建立在对......

赛默飞推出多款材料科学与生命科学电子显微镜

分析测试百科网讯近日,ThermoFisherScientific在2017显微镜和微观分析会议展示了多款电镜产品。ThermoFisherScientific分析仪器总裁DanShine表示:“我们......

颜宁2017年首篇Cell文章:脂类转运蛋白ABCA1的三维结构

颜宁研究组一直以来都在针对胆固醇代谢调控通路进行系统的结构生物学与生物化学研究,在近年开始取得进展。去年其研究组在Cell上发文,报道了人源胆固醇胞内转运蛋白NPC1的冷冻电镜结构,在此基础上,他们又......

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......

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......