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-electron microscopy)的前世今生,以及它在药物筛选方面的应用前景【1】。图片来源网络 众所周知,2017年诺贝尔化学奖授予了三位杰出的生物物理学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson,以表彰他们在Cryo-EM发展过程中的推动性贡献。有了他们,众多生物学家的工作才如行云流水,探囊取物似的发文(特约评论丨2017年诺贝尔化学奖评述——冷冻电镜技术获奖并不意味着该技术已经成熟)。 结构生物学似乎一直被很多人,甚至被很多“吃瓜群众”所诟病。不少人认为结构生物学就是“灌水+......阅读全文

转折性技术横空出世,CryoEM后继有人

  图片到视频,纳米技术不断创造着以DNA为介质的文字或影像记录神话,研究人员不断拓展着破译生物结构空间排布的方法。目前,观察DNA、蛋白质或其他复合物通常需要使用先进的显微镜设备以及相匹配的样品处理方法。你很难只通过一种处理,使用一种设备,同时观察许多分子类型,尤其是有着高密度和高通量,或者动态相

核磁共振的技术应用

核磁共振应用:核磁共振成像(MRI)检查已经成为一种常见的影像检查方式,核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术,不会对人体健康有影响,但六类人群不适宜进行核磁共振检查即:安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患

科学家利用CryoEM技术开辟了治疗成瘾药物的新途径

  俄勒冈健康与科学大学的研究人员利用非洲灌木中发现的化合物,揭示血清素转运蛋白的三种主要形状,这种蛋白是一种与焦虑和抑郁有关的大脑蛋白质。  这一研究成果公布在Nature杂志上,文章作者Eric Gouaux博士说,“这对生物医学科学来说是一个巨大的发展。五年前,大家都说这是不可能完成的任务。”

冷冻电镜(cryoEM)单颗粒分析技术解析生物大分子结构

  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

Cell-|-郑宁组等通过cryoEM技术解析鼠源NaV1.5结构

  心脏有节律的跳动是钠、钾、钙等多种离子通道的协调功能及精细调控完成的。心肌细胞的收缩起始于动作电位的产生,而其中跨膜的快速去极化则依赖于一个能引起钠离子快速内流的特殊电压门控钠离子通道,NaV1.5(Voltage-gated Sodium Channel 1.5)。作为心脏中最主要的钠离子通道

核磁共振新技术及应用

摘要核磁共振(NMR)技术近年来发展突飞猛进,令人目不暇接。本文避开深奥的理论和技术,着重于新技术所能解决的问题。力争为应用工作者描绘一幅NMR发展现状的粗略轮廓。前言如果有人问最近几年在分析测试领域哪种技术发展最快的话,应首推NMR。假如有兴趣跟踪世界上该领域的进展,那么每一天几乎都有激动人心的事

何谓核磁共振成像技术

核磁共振成像技术(即MRI)是近十几年来发展起来的一项新技术。它无须借助X 射线,对人体免除了辐射危害。其成像清晰度极高,在不向椎管内注射造影剂的情况下,就可以达到近乎脊髓造影的分辨程度。较之计算机断层扫描和脊髓造影,核磁共振成像技术对于软组织的显影能力要更胜一筹,它可以直接观察脊髓和髓核组织、纤维

核磁共振法的技术特点

由于核磁共振是磁场成像,没有放射性,所以对人体无害,是非常安全的。据了解,世界上既没有任何关于使用核磁共振检查引起危害的报道,也没有发现患者因进行核磁共振检查引起基因突变或染色体畸变发生率增高的现象。虽然核磁共振在筛查早期病变有着独到之处,但任何检查都是有限度的,比如有些病人不适合核磁共振,就不要过

固体核磁共振技术简介

  固体核磁共振技术(SSNMR,Solid State Nuclear MagneticResonance)是以固态样品为研究对象的分析技术。将样品分子视为一个整体,则可将固体核磁中探测到的相互作用分为两大类:样品内部的相互作用及由外加环境施加于样品的作用。前者主要是样品内在的电磁场在与外加电磁场

开发高效固体核磁共振脉冲技术。

近日,中科院大连化学物理研究所研究员侯广进团队开发出一种高效且适用性广泛的固体核磁共振脉冲技术——相位调制转动共振(PMRR),可用于核间距离的精准测量,团队利用该技术精准测量了三甲氧膦(TMPO)在H—ZSM—5分子筛BrΦnsted酸位上的吸附结构。相关研究成果发表于《化学科学》。 在

核磁共振技术的原理简介

  核磁共振技术可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构, 而不损伤细胞。  核磁共振的基本原理是:原子核有自旋运动,在恒定的磁场中,自旋的原子核将绕外加磁场作回旋转动, 叫进动(precession)。进动有一定的频率,它与所加磁场的强

核磁共振谱技术的历史简介

  核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR )NMR是研究原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收,它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一,有时亦可进行定量分析。  核磁

超导核磁共振仪的技术指标

  超导核磁共振仪是一种用于化学、生物学、材料科学、环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器,于2013年4月24日启用。  技术指标  1 具有低液氦与液氮消耗,高稳定性,高均匀性,抗干扰超-超屏蔽超导磁体或自屏蔽磁体  2 磁场强度: 14.09特斯拉  3 室温腔直径:54毫米  4 低温匀场

核磁共振波谱仪的技术参数

  变温系统和低温附件  控温范围:-150~ +180℃  控温精度:±0.1℃  室温范围:+18~+40℃  适用范围:上限:180℃(由探头指标决定);下限:当进气温度为25℃时,使用BCU05冷却器时为-5℃。  仪器技术参数  三通道高性能功放:1H/19F范围最大功率为100W,平均功

核磁共振成像技术步入分子层面

  美国和加拿大科学家分别采用新型核磁共振成像(MRI)技术观测到人体内的分子变化,从而大大提高了MRI扫描的速度和精度,可在未来用于更快地检测癌症等疾病。研究发表在最新一期《科学》杂志上。   两国科学家使用的MRI技术都通过操控分子的旋转来提高扫描的速度和精度,从而可以在分子层面快速地完成诸如

简述核磁共振技术的发展历史

  核磁共振技术的历史   1930年代,物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列,而施加无线电波之后,原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究,拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。  1946年两位美国科

Nature-Methods公布2015年度技术

  时近岁末,各大杂志接连进行了年终盘点,12月30日的《Nature Methods》也盘点了年度技术,选出了2015年最受关注,影响广泛的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)。  一个蛋白质或蛋白质复合物的三维结构可以提供有关其生物学功能的重要见解。作为一种结构测定技术,单粒子cry

关于核磁共振成像技术的优点介绍

  核磁共振成像技术的最大优点是能够在对身体没有损害的前提下,快速地获得患者身体内部结构的高精确度立体图像。利用这种技术,可以诊断以前无法诊断的疾病,特别是脑和脊髓部位的病变;可以为患者需要手术的部位准确定位,特别是脑手术更离不开这种定位手段;可以更准确地跟踪患者体内的癌变情况,为更好地治疗癌症奠定

先进固体核磁共振技术综述论文

  近日,我所固体核磁共振及前沿应用研究组(510组)侯广进研究员与日本理化学研究所Yusuke Nishiyama博士、美国密西根大学Ayyalusamy Ramamoorthy教授等联合发表综述论文,介绍了超快速魔角旋转(Ultrafast Magic Angle Spinning,UFMAS)

核磁共振技术的相关科研及成果

  人们在发现 核磁共振现象之后很快就产生了实际用途,化学家利用分子结构对 氢原子周围 磁场产生的影响,发展出了 核磁共振谱,用于解析分子结构,随着时间的推移,核磁共振谱技术不断发展,从最初的一维氢谱发展到13C谱、 二维核磁共振谱等高级谱图,核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强,进入1990年

核磁共振波谱法的基本技术介绍

  共振频率  当放置在磁场中时,核磁共振活性的原子核(比如1H和13C),以同位素的频率特性吸收电磁辐射。共振频率,原子核吸收的能量以及信号强度与磁场强度成正比。比方说,在场强为21特斯拉的磁场中,质子的共振频率为900MHz。尽管其他磁性核在此场强下拥有不同的共振频率,但人们通常把21特斯拉和9

核磁共振波谱法基本的NMR技术

共振频率当放置在磁场中时,核磁共振活性的原子核(比如1H和13C),以同位素的频率特性吸收电磁辐射。共振频率,原子核吸收的能量以及信号强度与磁场强度成正比。比方说,在场强为21特斯拉的磁场中,质子的共振频率为900MHz。尽管其他磁性核在此场强下拥有不同的共振频率,但人们通常把21特斯拉和900MH

核磁共振新技术:歌唱时也能成像

  贝克曼生物医学成像中心的核磁共振仪采集到的人歌唱时的喉部运动图像,采集速度每秒100帧  据国外媒体报道,在唱歌或是说话时,需要人的胸部、颈部、下颚、舌头和嘴唇等处上百种肌肉相互协作才能发出声音。利用新发明的一种超高速核磁共振成像技术,美国贝克曼高等科学技术研究所的研究人员现在能够对这些肌肉的协

核磁共振成像仪的技术应用

NMR技术即核磁共振谱技术,是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说,核磁共振谱扮演了非常重要的角色,核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。核磁共振的特点:①共振频率决定于核

核磁共振新技术:歌唱时也能成像

  据国外媒体报道,在唱歌或是说话时,需要人的胸部、颈部、下颚、舌头和嘴唇等处上百种肌肉相互协作才能发出声音。利用新发明的一种超高速核磁共振成像技术,美国贝克曼高等科学技术研究所的研究人员现在能够对这些肌肉的协作进行成像,研究这些协作的进程。  “人能够发出各种声音,能够唱歌,这一点让我感到惊叹”,

核磁共振成像技术实验仪的功能

    核磁共振成像技术实验仪功能更强大,可开设更多教学内容的核磁共振教学仪器,可满足近代物理、医学影像、生物医学工程等不同的实验要求。MRIjx-Advance型磁共振成像教学实验仪不仅可用于教学,还可以用于科研做为大学生、研究生进行拓展性实验的平台。  一、核磁共振成像技术实验仪两大特点:开放性

核磁共振技术对褐煤水分状态的研究

核磁共振技术对褐煤水分状态的研究随着我国工业化进程的加快,对能源需求日益加大,如何高效利用低阶煤炭资源具有十分重要的意义。在我国内 蒙古东部,褐煤蕴藏量丰富,但褐煤中水分含量高,使其在运输、储存、利用等方面的经济效益降低。煤中水分按存在状态分为裂隙中和表面的自由水、中孔和大孔中的束缚水及微孔

关于核磁共振波谱法的基本技术介绍

  1、共振频率  当放置在磁场中时,核磁共振活性的原子核(比如1H和13C),以同位素的频率特性吸收电磁辐射。共振频率,原子核吸收的能量以及信号强度与磁场强度成正比。比方说,在场强为21特斯拉的磁场中,质子的共振频率为900MHz。尽管其他磁性核在此场强下拥有不同的共振频率,但人们通常把21特斯拉

核磁共振技术可有效帮助检测蜂蜜掺假

作为一个整体,食品行业存在对公平份额的大量争议,而尤以蜂蜜产品最为严重。每天有数百万人食用这种天然甜味物质,但其真实性却饱受质疑。例如,一些蜂蜜出口产品被认为存在掺假现象。很多这类“假冒”蜂蜜产品都是简单的糖基甜味剂,其化学成分与蜂蜜相似,但最终产品中几乎不含真正的蜂蜜。 核磁共振能提供帮助吗? 蜂

关于核磁共振波谱仪的技术参数介绍

  核磁共振波谱仪的技术参数:  1、三通道高性能功放:1H/19F范围最大功率为100W,平均功率为25W,在31P~15 N最大功率为300 W,平均功率为30W。高线性X核300W及150W的氘功放。  2、5mm BBO正相观察宽带探头,H去偶,氘锁通道,标准宽带范围:31P~109Ag,扩