外行看热闹,内行看门道:从低温冷冻电镜的近热看创新

外行看热闹 前两年听说低温冷冻电镜在测量蛋白质结构方面有大的突破,分辨率已经可以和最好的X射线晶体结构测定不相上下,而且不用再辛辛苦苦培养蛋白晶体,很可能近期会有人得诺贝尔奖之类。 维基百科上关于Cryo-EM的介绍链接:http://en.wikipedia.org/wiki/Cryo-electron_microscopy 因为研究领域不同,我对低温冷冻电镜(Cryo Electron Microscopy, Cryo-EM)完全是外行。常言道,外行看热闹,内行看门道。作为不合格的外行,我一直连热闹都没来得及去看。 几个月前偶然在实验室听美国Baylor医学院(Baylor College of Medicine)华裔教授Wah Chiu有关Cryo-EM病毒结构测量的报告,我才想起来去年夏天回北京中关村中科院物理所开超快光谱会的时候,有天晚上去清华大学和几个做生物学研究的几个海龟朋友聊天吃饭之后,去参观了一下清......阅读全文

生物大分子柔性组装的冷冻电镜重构新方法获揭示

近日,南方科技大学生命科学学院副教授沈庆涛课题组针对生物大分子组装柔性的难题,基于冷冻电镜单颗粒技术,开发了直接赋值颗粒欧拉角的重构方法,解析了真核细胞中转运必需的内吞体分选复合物 (ESCRT-III)平面螺旋多聚体结构。该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》。ESCRT是一类进化保守的生物大分子

冷冻电镜新突破!袁曙光团队解析膜蛋白靶标三维结构

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所计算机辅助药物设计中心袁曙光课题组与德国马普生物物理所合作,利用真实细胞膜冷冻电镜技术,解析了血清素受体5-HT3离子通道的高分率三维精细结构,并通过生物计算系统阐述了其信号转导的分子原理。相关成果发表于《自然—通讯》。袁曙光和Mikhail Kudrya

FEI与剑桥大学、MRCLMB以及药物厂商成立冷冻电镜协会

  分析测试百科网讯 2016年3月31日,FEI与ASTEX制药、阿斯利康、葛兰素史克、Heptares治疗和UCB等五个制药公司以及分子生物学医学研究委员会实验室(MRC-LMB)和剑桥大学纳米技术中心联合成立了“剑桥药业冷冻电镜联盟”。FEI将为联盟提供一个Titan Krios™冷冻透射电子

X-射线晶体学与冷冻电镜在结构生物学上如何互补?

小刘同学的故事好感慨的题目,基本上就是小刘同学大学生活的变迁2012年,小刘同学刚刚结束了高考。满怀对生命科学的憧憬,心想,二十一世纪是生命科学的世纪。他现在也这样觉得。于是背上小小的行囊,告别了家乡和爹娘;只身来到了帝都,前去某知名985高校学一门手艺。希望能功成名就,回老家盖房子,娶媳妇。小刘同

冷冻电镜技术为何能获得诺贝尔化学奖及其发展趋势

   2017年10月4日/生物谷BIOON/---在人们的一片猜测中,2017年诺贝尔化学奖终于揭晓了!当地时间2017年10月4日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2017年度诺贝尔化学奖授予给瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学的Joachim Frank和英国剑桥

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

冷冻电镜技术等解析多巴胺受体DRD1Gs信号复合物

   西安交通大学物理学院教授张磊团队与四川大学、山东大学、国家蛋白质中心(上海)、香港中文大学等单位合作,采用冷冻电镜技术在多巴胺受体调节机制方面取得重大进展。近日,该研究相关成果以《DRD1-Gs信号复合物的配体识别和变构调控》为题在线发表在《细胞》上。  作为一种能够给人带来愉悦感受的神经递质

利用冷冻电镜技术揭示抗偏头痛药物选择性作用机制

  偏头痛是一种神经系统疾病。偏头痛会伴随抑郁症、焦虑症、癫痫、肥胖和其他慢性疼痛等病症。5-羟色胺(5-HT)家族受体是偏头痛、抑郁症、精神分裂症等中枢神经疾病的重要靶点。其中,5-HT1B、5-HT1D和5-HT1F三种亚型与偏头痛的治疗密切相关。  近日,中国科学院上海药物研究所研究员徐华强课

冷冻电镜重建法解析γ管蛋白环形复合物的结构

  近日,美国洛克菲勒大学等科研机构的科研人员在Cell上发表了题为“Asymmetric Molecular Architecture of the Human γ-Tubulin Ring Complex”的文章,解析了人类γ-管蛋白环复合物的不对称分子结构。  γ-微管蛋白环形复合物(γ-tu

冷冻电镜里用到的直接电子探测器是什么工作原理?

直接电子探测器,顾名思义就是直接利用电子的强度信息。传统的CMOS相机,电子束和闪烁体作用后,通过光纤将光子转移到光电探测器上,这就意味电子强度信息经历了电-光-电的转换,基本上可以想象这个能量利用率有多低。为了保证一定的衬度,这就意味着入射电子束的dose rate一定要很高,不然图像就没法看了。

外行看热闹,内行看门道:从低温冷冻电镜的近热看创新

  外行看热闹  前两年听说低温冷冻电镜在测量蛋白质结构方面有大的突破,分辨率已经可以和最好的X射线晶体结构测定不相上下,而且不用再辛辛苦苦培养蛋白晶体,很可能近期会有人得诺贝尔奖之类。  维基百科上关于Cryo-EM的介绍链接:http://en.wikipedia.org/wiki/Cryo-e

中科院遗传发育所2320万采购冷冻透射电镜系统(TEM)

  分析测试百科网讯 近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所发布冷冻透射电镜系统采购项目,预算金额2320万元,文件详情如下:  设备用途:冷冻透射电镜系统包括120kv冷冻透射电子显微镜和200kv冷冻透射电子显微镜,是目前生物医学研究中非常重要的大型仪器设备。其中120kv冷冻透射电子显微镜主要

研究提出基于弱监督学习的冷冻电镜颗粒挑选新方法

  生物大分子的结构与功能随着细胞生理状态的变化而不断进行动态调整。原位结构生物学是在接近自然生理状态下研究生物大分子结构和功能的科学。原位冷冻电镜技术(Cryo-ET)以高分辨率和在接近生理条件下观察样品的特点,成为原位结构生物学研究的关键手段。原位冷冻电镜的技术流程涉及样品制备、数据采集、电子断

冷冻电镜技术解析金黄色葡萄球菌胞壁酸翻转酶功能机制

  记者从中国科学技术大学获悉,该校微尺度物质科学国家研究中心和生命科学学院陈宇星教授、周丛照教授和孙林峰教授课题组合作,阐明了金黄色葡萄球菌胞壁酸翻转酶转运胞壁酸的机制和翻转酶特异性抑制剂的抑制机制。该研究成果日前在线发表在微生物领域专业杂志《分子生物技术》上。图片来源于网络  耐甲氧西林金黄色葡

赛默飞世尔中标西湖大学2200万美元冷冻电镜集群

  分析测试百科网讯 近日,赛默飞世尔以2200万美元中标西湖大学冷冻电镜集群标的,具体包括冷冻电镜集群(包括300kV冷冻透射电镜、200kV冷冻透射电镜、冷冻双束显微镜等)和配套机房(包括电镜存储机房、数据解析室、电镜高算机房)等。各参加采购活动的供应商认为该中标结果和采购过程等使自己的权益受到

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

冷冻电镜样本制备新技术在新冠病毒结构解析的应用1

前言近日,由新型冠状病毒引起的肺炎疾病在武汉和全国各地都形成了一定规模的爆发,已经引起了中国甚至全球的高度重视,那么这个冠状病毒究竟是什么?冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae),是具外套膜(envelope) 的正链单股RNA病毒,直径约80~120nm。冠状病毒可以引

西湖大学成立以来最大规模招聘,包括冷冻电镜技术人员

  3月18日,西湖大学官网对外发布2019年招聘公告,面向海内外招聘学术人才、行政服务、平台支持和科研团队人员,总计约200个岗位。这是西湖大学成立以来最大规模的招聘,包括施一公实验室在内的54个前沿实验室,都打开大门广纳贤才。  2018年2月,西湖大学获教育部批准设立。这是一所“高起点、小而精

清华大学Nature-Methods发文:新型的冷冻电镜三维重构算法

  蛋白质是生命体的最主要组成元素,作为一种生物大分子机器,蛋白质功能的实现高度依赖于其复杂的三维原子结构。了解蛋白质的结构及其与功能的关系对探索生命的基本原理,理解疾病的分子机制以及药物的研发具有重要的意义。基于粒子滤波的三维重构算法示意图。  冷冻电子显微镜,简称冷冻电镜,使用电子束作为光源,是

热点回应丨冷冻电镜如何“跨界”助力芯片光刻取得新突破

  光刻技术是推动芯片制程工艺持续微缩的核心驱动力之一。近日,北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授团队及其合作者在《自然-通讯》上披露了他们的新发现。该团队通过冷冻电子断层扫描技术,首次在原位状态下解析了光刻胶分子在液相环境中的微观三维结构、界面分布与缠结行为,指导开发出可显著减少光刻缺陷的产业化方

冷冻电镜样本制备新技术在新冠病毒结构解析的应用2

现有冷冻电镜样本制备技术的缺陷然而,传统冷冻电镜样本制备方法存在缺陷:1. 以手工或半自动设备,操作复杂,依赖较高的技巧  2. 采用blot方式,大量样品被浪费在滤纸 3. 实验的稳定性和可重复性较差 4. 样品存放的可追溯性差,容易导致样品丢失        总体而言,冷冻电镜的样品制备技术

冷冻电镜助力|揭示呼吸链复合物III保持稳定的结构基础

  中国科学院生物物理研究所孙飞课题组与德国马普研究所Hartmut Michel课题组在国际期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志上发表封面文章。该项工作首次报道了来自超嗜热菌的呼吸链复合物III天然状态和结合抑制剂后的高分辨率冷

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

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

科学家拓展冷冻电镜解析生物大分子结构的分辨极限

  冷冻电镜(cryo-EM)单颗粒分析技术已经成为结构生物学众多结构解析方法中异军突起的一支,在膜蛋白的结构解析中更是发挥着与日俱增的作用。目前的冷冻电镜单颗粒技术已经能较容易地将分子量大于300千道尔顿且生化性质稳定的蛋白质解析至近原子分辨率(约3 埃水平)。但由于小分子量蛋白质(一般为小于20

我国学者解析DNA复制起点识别复合物高分辨冷冻电镜结构

  在国家自然科学基金项目(项目批准号:31761163004、31725007、31630087)等资助下,北京大学生命科学学院高宁教授课题组与香港科技大学戴碧瓘教授课题组合作,解析了酿酒酵母ORC结合DNA复制起始位点3-Å分辨率的冷冻电镜结构。研究成果以 “Structure of the O

蛋白质冷冻电镜投影图像有了三维重构新算法

从冷冻电镜的多个二维投影图像进行三维重构,获得蛋白质的三维结构。 兰州大学供图蛋白质结构解析是分子生物学的核心课题,对于人们认识蛋白质的功能,理解疾病的发病机理,进行药物设计和疾病治疗等都具有非常重要的意义。近年来,冷冻电镜技术在测定生物大分子结构方面取得了突破性的进展,虽然目前DeepMind 公

隋森芳团队等揭示硅藻光系统超级复合物冷冻电镜结构

  硅藻是海洋主要的浮游生物之一,贡献了地球上每年原初生产力的20%左右,且在生物地球化学循环中起着重要作用,这都与其光系统II(PhotosystemII,PSII)以及外周捕光天线的功能密切相关。不同于绿藻和高等植物,硅藻PSII的外周捕光天线是结合了岩藻黄素和叶绿素a/c的蛋白(Fucoxan

我国学者解析DNA复制起点识别复合物高分辨冷冻电镜结构

图. ORC通过弯曲DNA来进一步加载DNA复制解旋酶MCM2-7的过程模式图  在国家自然科学基金项目(项目批准号:31761163004、31725007、31630087)等资助下,北京大学生命科学学院高宁教授课题组与香港科技大学戴碧瓘教授课题组合作,解析了酿酒酵母ORC结合DNA复制起始位点