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施一公Cell综述:X射线晶体学技术和结构生物学的历史与现状

X射线晶体学技术是人们了解原子世界的利器,人们通过这一技术获得了许多重要的生物学结构。在晶体学技术百年诞辰之际,Cell杂志发表了清华大学施一公教授的前沿文章。这篇综述性文章全面介绍了X射线晶体学技术和结构生物学的历史和现状,读者现在可以在Cell网站免费获取全文。 1914年,德国科学家Max von Laue因为发现晶体中的X射线衍射现象,获得了诺贝尔物理学奖,这一发现直接催生了X射线晶体学。从那以后,研究者们用这一衍射技术解析了大量复杂分子的晶体结构,从简单的矿物、高科技材料(如石墨烯)到病毒等生物学结构。 自1957年确定了肌红蛋白的结构以来,X射线晶体学技术就成为了结构生物学的重要工具,为人们不断揭示生命的奥秘。这一技术不仅增进了我们对细胞的认识,还大大推动了现代医学的发展。 这篇文章首先从结构生物学的角度,回顾了X射线晶体学技术的发展简史。随后,施一公教授以蛋白激酶和膜整合蛋白为例,阐述了结构生物学的发展和......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

细菌脂多糖转运组装膜蛋白复合体结构解析取得重要成果

  6月18日,Nature 杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所黄亿华研究员研究组对细菌脂多糖转运组装膜蛋白复合体结构解析重要成果。  脂多糖又称内毒素,最早由德裔著名微生物学家Richard F. J. Pfeiffer于十九世纪末发现。一百多年后,美国科学家Bruce Beutler 因发现

beclin-1结构图

  近日,《细胞研究》(Cell Research)杂志发表了清华大学生命科学学院,清华大学-北京大学生命科学联合研究中心的研究人员的研究成果。研究人员通过结构生物学分析方法,解析了一种关键蛋白的新作用,并提出了解析这一蛋白生物学功能的重要框架。  文章的通讯作者是清华大学生科院院长施一公,以及生科

施一公小组阐明能量耦合因子转运蛋白结构

  来自清华大学生科院、医学院、普林斯顿大学Lewis Thomas实验室等单位的研究人员报道了一种重要的转运因子的蛋白结构,这一结构的6个跨膜区域以未报道过的新折叠形式出现,这一发现对于了解核黄素(维生素B2)的运输,以及进一步拓展其生物学结构具有重要意义。  文章的通讯作者是清华

这个团队在光合作用捕光复合物研究中取得进展!

  经过我们公众号iPlants的查阅,发现以中国科学院生物物理所常文瑞院士为学术带头人,柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组合作的团队已经在光合作用的捕光复合物研究中取得一系列重大的进展,实属了不起!其中包括以下成果:  1.2004年3月18日,Nature以封面彩图的形式发表来自中国

清华颜宁小组揭示岩藻糖转运蛋白结构与功能

  9月27日,清华大学医学院教授颜宁领导的研究组与生命学院王佳伟博士、龚海鹏博士合作在《自然》在线发表论文,报道大肠杆菌岩藻糖(L-fucose)转运蛋白(FucP)结构与功能的研究。  FucP从属于Major Facilitator Superfamily (MFS)超家族。M

常用生物软件(windows)全面介绍

常用生物软件(windows)全面介绍一、基因芯片1、基因芯片综合分析软件。 ArrayVision 7.0 一种功能强大的商业版基因芯片分析软件,不仅可以进行图像分析,还可以进行数据处理,方便protocol的管理功能强大,商业版正式版:6900美元。 Arraypro 4.0

冷冻电镜电子晶体学

电子晶体学X-ray晶体学与生物电镜的结合形成电子晶体学,综合了三维密度图和傅立叶变换数学理论,这可追述到D.De Rosier和A.Klug对T4噬菌体尾部的螺旋结构的研究工作上[2]。通过获得已制好的结构规则的二维晶体的高分辨率电子密度图,我们可以解析出它的原子水平结构,螺旋对称样品或二十面体对

生物物理所揭示β-桶状膜蛋白的插膜生成机理

  整合膜蛋白主要分为两个基本的大类:α-螺旋膜蛋白和β-桶状膜蛋白。β-桶状膜蛋白主要分布于线粒体、叶绿体以及革兰氏阴性细菌的外膜内,行使许多重要的生物学功能。在革兰氏阴性细菌中,细菌外膜内的各种新生β-桶状膜蛋白由一个定位于外膜的BAM复合体负责插膜生成。因此,BAM复合体为革兰氏阴性细菌的存活

中科院学者Nature子刊发表BAM复合体重要新发现

  整合膜蛋白主要分为两个基本的大类:α-螺旋膜蛋白和β-桶状膜蛋白。β-桶状膜蛋白主要分布于线粒体、叶绿体以及革兰氏阴性细菌的外膜内,行使许多重要的生物学功能。在革兰氏阴性细菌中,细菌外膜内的各种新生β-桶状膜蛋白由一个定位于外膜的BAM复合体负责插膜生成。因此,BAM复合体为革兰氏阴性细菌的存活

青年女科学家颜宁捧得赛克勒奖

  清华大学医学院颜宁教授将于今日在以色列特拉维夫大学领取赛克勒国际生物物理奖。届时,颜宁教授将作题为“人源葡萄糖转运蛋白(GLUTs)的结构机理研究”的报告。2010年,清华大学生命科学学院施一公教授因对细胞凋亡通路中蛋白调节机制的深入研究而获奖。今年来自清华的颜宁再夺桂冠,她如何看待自己的科研生

结构生物学里程碑:低温电子显微镜技术时代来临

   X射线晶体衍射技术(X-RAY CRYSTALLOGRAPHY)即将成为历史,低温电子显微技术(CRYO-ELECTRON MICROSCOPY)引起了揭示细胞内隐秘机制的革命。  在剑桥大学一幢建筑的地下室里,一场技术革命正在酝酿。  一个笨重的、大约3米高的金属盒子通过连接细胞的橙色缆线,

结构生物学里程碑:低温电子显微镜技术时代来临

  X射线晶体衍射技术(X-RAY CRYSTALLOGRAPHY)即将成为历史,低温电子显微技术(CRYO-ELECTRON MICROSCOPY)引起了揭示细胞内隐秘机制的革命。  在剑桥大学一幢建筑的地下室里,一场技术革命正在酝酿。  一个笨重的、大约3米高的金属盒子通过连接细胞的橙色缆线,安

刘昌孝:认识SARS-CoV-2,抗病新药研发策略该从“何”说起

  过去100年发生的多起事件让世人密切关注未来发生传染病大流行的风险。2018年是1918年流感流行的100周年,估计有数千万人死于100年前那次流感。现在拥有比一个世纪前更好的干预措施,季节性流感疫苗,但不一定完全有效预防。每年需要接种或选择接种的人所占比例较小。世界上还有抗生素可以帮助治疗细菌

Nature综述丨冷冻电镜在药物发现中的应用前景

  1前言  近日,欧美多国科学家在Nature Reviews Drug Discovery杂志发表了题为Cryo‑EM in drug discovery: achievements, limitations and prospects的重要综述,系统阐述了Cryo-EM(Cryo-electr

东方科技论坛探讨“利用上海光源促进结构生物学研究”

  近日,上海光源国家科学中心(筹)主任徐洪杰和何建华、北京同步辐射装置代表董宇辉等同步辐射专家,以及中科院上海生科院张荣光、中科院生物物理所刘志杰、清华大学生命学院王佳伟和中国科大周丛照等结构生物学专家,共计40多位嘉宾会聚在以“利用上海来源促进结构生物学研究”为主题第160届上海东方科

生化与细胞所揭示跨核膜复合物的最新研究成果

  国际学术期刊Cell Research近日以封面文章形式在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所周兆才研究组的最新研究成果,报道了跨核膜蛋白质复合物SUN-KASH作为细胞质与细胞核之间分子桥梁在细胞机械力传递过程中的结构与功能机制。   真核细胞的核膜是介于细胞质与细胞核之间的一种

中外科学家用最强激光照亮人体未知信号通路

  图片说明:视紫红质和阻遏蛋白复合物的高分辨率三维结构。蓝色所示为视紫红质的结构;黄色所示为阻遏蛋白的结构。视紫红质感受外界光信号,并将光信号传导到细胞内,产生视觉。阻遏蛋白参与调控视觉的产生过程。(图片来源:徐华强课题组)  人民网北京7月22日电(赵竹青)记者从中国科学院获悉,中科院上海药物研

蛋白质科学国家实验室:生命的另一种阅读和解析

50年义无反顾的105岁寿星 一位慈眉善目的老人,语气平和,思路清晰。 “生物物理研究所走过了半个世纪。作为亲历者,我深知,是以50年义无反顾坚持学科交叉、坚持服从国家需要、理论联系实际和赶超世界先进水平的办所方针,换来了生物物理所今日的蓬勃发展。” “当年,对于生物物

生物物理所揭示细胞核膜蛋白SUN2自调控的分子机制

  真核细胞的核膜是由内核膜和外核膜组成的双层膜状结构,其可以分隔细胞核与细胞质,保护细胞核内的遗传物质,并维持细胞正常活动所需的机械特性。超过60种核膜蛋白定位于内外核膜上,对修饰核膜以及保证核膜的完整性具有重要作用。进化上高度保守的内核膜蛋白SUN和外核膜蛋白KASH在核膜间隙相互作用,形成了一

冯巍课题组973项目发表Cell子刊文章

  真核细胞的核膜是由内核膜和外核膜组成的双层膜状结构,其可以分隔细胞核与细胞质,保护细胞核内的遗传物质,并维持细胞正常活动所需的机械特性。超过60种核膜蛋白定位于内外核膜上,对修饰核膜以及保证核膜的完整性具有重要作用。进化上高度保守的内核膜蛋白SUN和外核膜蛋白KASH在核膜间隙相互作用,形成了一

最强激光照亮细胞信号通路

视紫红质和阻遏蛋白复合物的高分辨率三维结构。蓝色所示为视紫红质的结构;黄色所示为阻遏蛋白的结构。视紫红质感受外界光信号,并将光信号传导到细胞内,产生视觉。阻遏蛋白参与调控视觉的产生过程。  中科院上海药物所研究员徐华强带领国际团队,利用世界上最强X射线激光,成功解析视紫红质与阻遏

中科院Nature发表微生物研究新成果

  来自中科院生物物理研究所的研究人员在新研究中揭示出了,细胞壁成分脂多糖被传递并插入到细菌外膜中的分子结构机制,相关论文“Structural basis for lipopolysaccharide insertion in the bacterial outer membrane”发表在6月1

年终盘点:2016年国内不容错过的重磅生物研究

  时间总是过得很快,2016年马上就要过去了,迎接我们的将是崭新的2017年,2016年,我国有很多优秀科研机构的科学家们都做出了意义重大、影响深远的研究成果,发表在国际顶级期刊上。本文中小编盘点了2016年我国科学家发表的一些重磅级研究,以饕读者。   --结构生物学 --  1.清华大学 施一

中科院最新成果 使铲除"超级细菌"成可能

  长期以来,由于滥用抗生素导致细菌耐药,产生所谓的“超级细菌”,已成为一个全球医疗卫生难题。中科院生物物理研究所研究员黄亿华团队的一项最新研究成果,为研发能够攻克“超级细菌”的新型抗生素铺平了道路,使铲除“超级细菌”成为可能。《自然》近日在线发表了这项重要成果。  此前研究发现,有超过半数的抗药菌

中科院生物物理研究所:活性“蛋白质” 捕光“梦工厂”

  蛋白质,英文名称“protein”,是生物体中广泛存在的一类生物大分子,也是生命活动的主要承担者。  时值春暖花开,在中国科学院生物物理研究所寻访,本报记者在这里看到的“蛋白质”,不仅充满科学的奥妙和神奇,而且彰显出其应有的活泼、活性与活力,恍若走进一所“梦工厂”。那么

研究揭示细菌发动蛋白IniA调控结核耐药的新机制

  8月29日,中国科学院院士饶子和率领的上海科技大学科研团队与中国科学院生物物理研究所研究员胡俊杰课题组合作,在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表题为Mycobacterial dynamin-like protein IniA mediates membrane

细胞可用全新机制使用储存能量

  德国科学家成功揭示细胞线粒体呼吸链膜蛋白复合物Ⅰ的结构,并发现了分子复合物中的全新能量转换机制,细胞可通过该机制使用储存在营养中的能量。相关研究成果发表在7月1日的《科学》(Science)杂志网络版上。  有氧呼吸是动植物进行呼吸作用的主要形式,细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用将糖

线粒体呼吸链膜蛋白复合物Ⅰ的结构揭晓

  德国科学家成功揭示细胞线粒体呼吸链膜蛋白复合物Ⅰ的结构,并发现了分子复合物中的全新能量转换机制,细胞可通过该机制使用储存在营养中的能量。相关研究成果发表在7月1日的《科学》杂志网络版上。   有氧呼吸是动植物进行呼吸作用的主要形式,细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用将糖类等有机

盘点2019生命科学及医学领域新鲜事

  2019年即将过去,至此年末,生物谷对本年度生命科学领域热点人物及事件进行简要梳理,希望读者朋友们能够喜欢。  屠呦呦、袁隆平先生共获“共和国勋章”  2019年9月17日,国家主席习近平签署主席令,根据主席令,授予于敏、申纪兰、孙家栋、李延年、张富清、袁隆平、黄旭华、屠呦呦“共和国勋章”,并于