冷冻电镜：一次又一次的分辨率突破
过去两年对于冷冻电子显微镜（cryo-EM）而言，是让人兴奋的，甚至可以说是革命性的。到2014年底，两个3.2 Å分辨率的结构通过这种方法确定：一个是β半乳糖苷酶，另一个是酵母线粒体核糖体的大亚基。 冷冻电镜达到3 Å的分辨率，这本身就是一个很大的成就，标志着结构生物学进入新时代。那些一直在用X射线晶体学来实现原子分辨率的研究人员也开始涌向冷冻电镜，试图以此来分析那些不适合结晶的分子。 不过，科学界认为还需要一些大的技术进步才能突破3 Å。这个分辨率对药物设计而言很有意义，因为这样才能观察水分子、盐桥和氢键。 大约一年前，斯克里普斯研究所的Bridget Carragher和Clint Potter正在研究700-kDa的嗜酸热原体（Thermoplasma acidophilum）的20S蛋白酶体，这个酶对细胞中错误折叠或过量蛋白的去除很重要。他们开始着手研究是否有分辨率的极限。 Carragher、Potter......阅读全文
Nanodisc配合冷冻电镜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
冷冻电镜技术突破原子分辨率障碍
如果想绘制出蛋白质最微小的部分，科学家通常选择不多：使数百万个单个蛋白质分子排列成晶体，然后用X射线晶体学分析它们；或者快速冷冻蛋白质的副本，然后用电子轰击它们，这是一种低分辨率的方法，叫做冷冻电镜技术。 据《科学》报道，现在，科学家们第一次将冷冻电镜的分辨率提高到原子水平，以精确定位各种蛋白质
冷冻电镜解决膜蛋白的结构
冷冻电子显微镜技术已经发展成为一个成熟的方法，应用于各种复杂的生物分子体系的高分辨结构研究。按照目前的发展势头，解决生物分子结构组(structural proteome)的问题已经不是遥不可及的了。在解决单一静态结构的基础上，冷冻电镜也展示了其研究多构象体系的潜力。下面对冷冻电镜在结构生物学研究领
冷冻电镜样品冷冻
样品冷冻样品冷冻其实是科学家们很早就想到的思路，但是冷冻之后样品中水分子形成冰晶，不仅产生强烈电子衍射掩盖样品信号，还会改变样品结构。直到1974年，Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃观察含水生物样品时未发现冰晶形成，而且发现冷冻样品能够耐受更大剂量和
冷冻电镜
说起冷冻电镜，小编想不管是研究生还是教授大咖，可能和科研有那么一丁点联系的人对这个名字都不会陌生，因为它实在太出名了！基于冷冻电镜产出的科研成果很多都发表在Nature、Science、Cell等顶刊上（羡慕脸），堪称NSC神器。冷冻电镜技术的发展直接带动了生命科学领域，特别是结构生物学的飞速发展，
高分辨率冷冻电镜首次解析超级复合物结构
在国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项的支持下，“光合作用重要蛋白质机器的结构、功能与调控”和“蛋白质机器的高分辨率冷冻电镜前沿技术及应用”项目联合攻关，取得突破进展，发现了植物的光适应与捕光调节新机制。图片源自网络 光合作用为世界上几乎所有的生命体提供赖以生存的物质和能量，
冷冻电镜分辨率的确定及二级结构的确定
分辨率的确定及二级结构的确定在模型优化的过程中，通常有很多指标给出结构的分辨率信息。目前一个较为广泛使用的分辨率信息参数是被称为傅里叶壳层关联函数(Fourier shell correlation，FSC)曲线，并通过在曲线上选取一个合适的阈值来判定分辨率。在模型优化中经常伴随着过拟合的问题。过拟
《Nature》：冷冻电镜蛋白解析再获重大突破！
ATP-柠檬酸裂解酶（ACLY）是一种中心代谢酶，催化ATP依赖性柠檬酸和辅酶A（CoA）转化为草酰乙酸和乙酰-CoA1-5。哥伦比亚大学的科学家们与Nimbus Therapeutics的研究人员合作，利用冷冻电镜技术揭开了这种代谢酶的神秘面纱，这种酶可能成为癌症治疗的下一个主要分子靶点，这
冷冻电镜成像
冷冻电镜成像冷冻的样品冷冻输送器转移到电镜的样品室，在电镜成像之前，需确认样品中的水处于玻璃态。由于生物样品对高能电子的辐射敏感，成像时必须使用低剂量技术（
冷冻蚀刻电镜技术
冻蚀刻(Freezeetching)技术是从50年代开始发展起来的一种将断裂和复型相结合的制备透射电镜样品技术，亦称冷冻断裂(Freezefracture)或冷冻复型(Freezereplica)，用于细胞生物学等领域的显微结构研究。
冷冻电镜原理
冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像，其基本过程包括样品制备、电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤。冷冻电镜解析结构步骤 图片来源：中科院计算所透射电子显微镜成像过程中，电子束穿透样品，将样品的三维电势密度分布函数沿着电子束的传播方向投影至与传播
冷冻电镜分类
冷冻电镜分类目前我们讨论的冷冻电镜基本上指的都是冷冻透射电子显微镜，但是如果我们以使用冷冻技术的角度定义冷冻电镜的话，冷冻电镜主要可以分为冷冻透射电子显微镜、冷冻扫描电子显微镜、冷冻蚀刻电子显微镜。 冷冻透射电子显微镜冷冻透射电镜（Cryo-TEM）通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备，将样品冷却
冷冻电镜研究
在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术，就叫做冷冻电子显微镜技术，简称冷冻电镜(cryo-electron microscopy， cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法，它与另外两种技术：X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma
冷冻电镜原理
冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像，其基本过程包括样品制备、透射电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤（图3.1）。在透射电子显微镜成像中，电子枪产生的电子在高压电场中被加速至亚光速并在高真空的显微镜内部运动，根据高速运动的电子在磁场中发生偏转的原
冷冻电镜可用来检测化合物
冷冻电镜（Cryo-electron microscopy，Cryo-EM）能够对快速冷冻在接近天然状态的蛋白复合物进行结构分析。现在，冷冻电镜不仅可用于测定生物大分子的结构，还可用于分子量相对较小的蛋白复合物，包括膜蛋白。这种强大的技术可以弥补传统方法如X射线晶体学（XRD）和核磁共振（NMR
冷冻电镜“新玩法”－近原子分辨率助力观察完整藻胆体
近日，科技部发布了技术成果——膜生物学国家重点实验室首次揭示完整藻胆体的三维结构。其中利用近原子分辨率的冷冻电镜获得了完整藻胆体的近原子分辨率的三维结构。攻克了藻胆体在冷冻制样时盐浓度高、稳定性差、具有优势取向等难题，整体结构分辨率达到3.5，核心区域分辨率达到3.2。 光合作用是地球上的生物
扫描电镜分辨率
扫描电镜是高能电子散射固体材料，可获得许多特征信号！微观成像是扫描电镜基本功能，要求高分辨，so可为其他特征信号分析提供精确导航！sem一般标配se探测器，用se信号获得高分辨像，且se信号可以充分代表扫描电镜电子光学性能。whysenotother？比靠斯：在电子束样品作用区，可能只有se取样面积
扫描电镜分辨率
分辨率指能分辨的两点之间的最小距离。分辨率d可以用贝克公式表示：d=0.61l/nsina ，a为透镜孔径半角，l为照明样品的光波长，n为透镜与样品间介质折射率。对光学显微镜 a＝70°－75°，n=1.4。因为 nsina200nm。要提高分辨率可以通过减小照明波长来实现。SEM是用电子束照射
冷冻电镜技术揭开重要蛋白原子结构
据物理学家组织网10月30日报道，英国科学家利用2017年诺贝尔化学奖重要成果——冷冻电镜技术，攻克了与基因表达有关的一种重要蛋白的结构难题。发表在最新一期《科学》杂志上的相关论文称，蛋白结构显示，流感病毒可与该蛋白中特定位点结合，摧毁细胞的基因表达能力，为深入研究流感、癌症等疾病打开了一扇大门
冷冻电镜：一次又一次的分辨率突破
过去两年对于冷冻电子显微镜（cryo-EM）而言，是让人兴奋的，甚至可以说是革命性的。到2014年底，两个3.2 Å分辨率的结构通过这种方法确定：一个是β半乳糖苷酶，另一个是酵母线粒体核糖体的大亚基。 冷冻电镜达到3 Å的分辨率，这本身就是一个很大的成就，标志着结构生物学进入新时代。那些一直在
冷冻电镜分辨率突破2Å，颜宁等科学家连发新成果！
5月26日，发表在Cell上的一项研究中，美国国家癌症研究所（NCI）的Sriram Subramaniam博士领导的研究小组使用冷冻电镜（cryo-EM）突破了可视化蛋白质的技术壁垒。他们不仅用单颗粒冷冻电镜获得了小于100 kDa的蛋白复合体结构，还让这一技术的分辨率突破了2 Å。 研究人
冷冻蚀刻免疫电镜技术
实验原理 冷冻蚀刻法(Freeze Ftching)，也称冷冻复型法(Freeze Replica)或冷冻切断(Freeze Fracture)，是研究生物膜结构的重要方法之一。其主要步骤首先是将样品在液氮中冷冻，然后放到真空喷镀仪中切断，切断后的切面上有细胞器，其间还有冻成洋的水分。再加热使冰升华
冷冻电镜是什么
在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术，就叫做冷冻电子显微镜技术，简称冷冻电镜（cryo-electron microscopy， cryo-EM）。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法，它与另外两种技术：X射线晶体学（X-ray crystallography）和核磁共振（nuclear ma
冷冻电镜颗粒挑选
颗粒挑选接下来需要从原始数据中筛选出颗粒投影，也被称为“颗粒挑选”，颗粒挑选的好坏也将影响所有后续的分析和处理过程，是一个重要并且繁琐的步骤。颗粒挑选方式可以分为手动挑选、半自动挑选和完全自动挑选这几种。在早期的分析中，对于结构的了解还非常少，优先考虑的都是人工挑选。但是自动的颗粒图像获取方法的出现
冷冻电镜发展背景
冷冻电镜发展背景人类基因组计划的完成，标志着科学已进入后基因组时代。虽然大量的基因序列得到阐明，但是生物大分子如何从这些基因转录、翻译、加工、折叠、组装，形成有功能的结构单元，尚需进一步的研究。后基因组时代人类面临的一个挑战是解析基因产物—蛋白质的空间结构，建立结构基因组学，并在原子水平上解释核酸—
冷冻电镜是什么
冷冻电镜，是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM)，可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品，如生物、高分子材料等。能够斩获今年诺贝尔化学奖的原因是：诺奖委员会给出的获奖理由原话是“for developing cryo-electron microscopy for th
什么是冷冻电镜
什么是冷冻电镜？冷冻电镜，全称冷冻电子显微镜技术（Cryo-electron microscopy, Cryo-EM）（我大材料的小伙伴也快好好记住这个单词，相信不就的将来就会成为检索材料学文献的热门关键词），是指将生物大分子快速冷冻后，在低温环境下利用透射电子显微镜对样品进行成像，再经图像处理和
冷冻电镜是什么
冷冻电镜，是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM)，可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品，如生物、高分子材料等。冷冻电镜技术为何摘得2017年的诺贝尔化学奖撰文 | 何万中（北京生命科学研究所研究员）2013年，冷冻电镜技术的突破给结构生物学领域带来了一场完美的风暴，迅
冷冻电镜制样
常规的冷冻方式冷却速度缓慢，冷却过程中，蛋白质水溶液会因结晶而变形扭曲，造成生物分子的结构的破坏。快速冷冻制样是将样品快速放入液氮冷却的液态乙烷中，由于冷却速度快，使得水分子还来不及结晶就被固定住，整个冷冻过程在数毫秒之内就完成了（冷冻速率>104℃/s），冷冻好的水以玻璃态存在，不存在晶体结构，能
冷冻电镜技术总结
冷冻电镜技术从建立到现在在结构测定中取得了快速的发展，这也表明了了对整个细胞和细胞器的分子成分的空间结构的描述可能很快就会成为常规方法。冷冻电镜单粒子法既可以对具有对称结构的大分子进行研究，也适合于研究结构不规则的大分子复合物，对于分子量的上限没有什么限制，理论上>100kD的分子在成像技术能够保证