我国学者揭示CRISPRCas效应复合物原子分辨率电镜结构

细菌和古菌中的CRISPR-Cas系统可以特异性识别并降解外源入侵的基因,目前有的系统已开发为最为前沿的基因编辑工具。根据干扰机制的不同,CRISPR-Cas系统主要被分为六种类型。目前,人们对I、II、V和VI型CRISPR-Cas系统的结构和功能研究的较为详尽,而对其他类型的结构与功能了解相对较少。 III型CRISPR-Cas系统的效应复合物(effector complex)可以分为III-A和III-B两个亚型,它们的特点是具有Cas10蛋白(III-A中被称为Csm1,III-B中为Cmr2),Cas10通过和其他多个Csm/Cmr亚基及一条crRNA(CRISPR RNA)组装成效应复合物。该效应复合物既可以降解RNA也可以降解DNA(ssDNA)。当外源基因入侵宿主后,该复合物通过“扫描”入侵者转录的RNA以找到与crRNA的guide区域互补的target RNA并与之结合,进而激活Csm3/Cmr4亚基......阅读全文

我国学者揭示CRISPRCas效应复合物原子分辨率电镜结构

  细菌和古菌中的CRISPR-Cas系统可以特异性识别并降解外源入侵的基因,目前有的系统已开发为最为前沿的基因编辑工具。根据干扰机制的不同,CRISPR-Cas系统主要被分为六种类型。目前,人们对I、II、V和VI型CRISPR-Cas系统的结构和功能研究的较为详尽,而对其他类型的结构与功能了解相

Cell-Res:IIIA型CRISPRCas效应复合物原子分辨率电镜结构

   细菌和古菌中的CRISPR-Cas系统可以特异性识别并降解外源入侵的基因,目前有的系统已开发为最为前沿的基因编辑工具。根据干扰机制的不同,CRISPR-Cas系统主要被分为六种类型。目前,人们对I、II、V和VI型CRISPR-Cas系统的结构和功能研究的较为详尽,而对其他类型的结构与功能了解

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

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,

中国科学家揭示III型CRISPRCas系统免疫机制

  11月29日,《细胞》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所王艳丽课题组和章新政课题组合作的研究成果。研究人员系统地阐述了III型CRISPR-Cas系统抵御外源核酸的分子机制。  CRISPR-Cas系统是一种由RNA介导的获得性免疫系统,在原核生物中广泛存在。在此之前,科学家们已经系统研究过

生物物理所揭示III型CRISPRCas系统免疫机制

  11月29日,《细胞》(Cell)杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所王艳丽课题组和章新政课题组合作的研究论文“Structure Studies of the CRISPR-Csm Complex Reveal Mechanism of Co-transcriptional Interfer

研究揭示冷冻电镜辐照损伤效应

  中国科学院生物物理研究所孙飞研究组联合中国科学院物理研究所李建奇研究组,首次系统研究了类生物有机样品在不同成像模式、温度、电子剂量率、波包电子数和脉冲重复率下的电子辐照损伤效应,明确了脉冲式电子成像模式对有机样品的电子辐照损伤与连续式电子成像模式相同,揭示了电子束对样品辐照损伤背后的物理机制。相

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

中国学者解析人类疱疹病毒近原子分辨率冷冻电镜结构

  人类疱疹病毒6型(HHV-6)属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族,根据其表面抗原不同,又被分为HHV-6A和HHV-6B两类密切相关的病毒类型。很多幼儿都会被HHV-6病毒感染,并可能产生发烧、腹泻、红疹等临床症状;HHV-6病毒能够在人体中终身潜伏,并在免疫力低下的人群中引发严重疾病,它在脑组织

生物物理所在IIIE型CRISPRCas系统研究方面取得进展

  CRISPR-Cas系统广泛存在于细菌、古菌和某些细菌的病毒中(bacteriophage),可以特异性识别并降解外源入侵的基因。根据CRISPR-Cas系统干扰机制的不同,这些系统被分为两类,即Class1和Class2。Class1由多个蛋白构成效应复合物(包括I、III和IV型),Clas

冷冻电镜发威!解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率结构

  记者从中国科学技术大学获悉,该校生命科学学院毕国强教授课题组与同行合作,利用高分辨冷冻电镜单颗粒分析技术首次解析了人类疱疹病毒6B型的近原子分辨率结构。相关研究成果日前在线发表在国际著名期刊《自然·通讯》上。  人类疱疹病毒6型(HHV-6)属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族,根据其表面抗原不同,

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

清华李雪明揭示细菌II型分泌系统外膜复合物的分泌机制

  2017年1月9日,清华大学生命科学学院李雪明课题组在《Nature Structural & Molecular Biology》杂志在线发表题为《细菌II型分泌系统的分泌素结构及其工作机制》(Structural Insights into Secretin Translocation Ch

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,

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

科学家攻克G蛋白偶联受体信号转导重大科学难题

中科院上海药物研究所研究员徐华强领衔的交叉团队,利用冷冻电镜技术成功解析视紫红质与抑制型G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨率结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。6月14日,相关研究成果在线发表于《自然》。 GPCR是最大的一类细胞跨膜信号转导受体家族和最重要的药物靶标,其通过偶联下游G蛋白

科学家攻克G蛋白偶联受体信号转导重大科学难题

  中科院上海药物研究所研究员徐华强领衔的交叉团队,利用冷冻电镜技术成功解析视紫红质与抑制型G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨率结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。6月14日,相关研究成果在线发表于《自然》。  GPCR是最大的一类细胞跨膜信号转导受体家族和最重要的药物靶标,其通过偶联下游G蛋

周正洪组:冷冻电镜研究蛋白组比传统方法强在哪?

  自DNA重组技术和蛋白亲和纯化方法问世以来,研究人员利用蛋白异源表达纯化技术与X射线晶体衍射学方法解析了大量蛋白的高分辨结构,极大地丰富了我们对细胞中各种重要生命过程分子机制的认知【1】。然而这种方法需要大量高纯度蛋白样品,无法应用于异源系统表达量较低或或不易结晶的蛋白样品,比如大的蛋白复合物。

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

我国学者首次解析非视觉阻遏蛋白复合物冷冻电镜结构

  近日,中国科学院上海药物研究所徐华强课题组、余学奎课题组和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心(上海)丛尧课题组合作在GPCR跨膜信号转导领域取得新进展——首次解析了非视觉阻遏蛋白(Arrestin2)与神经降压素受体(NTSR1)复合物冷冻电镜结构,

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett S

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

我国成功解析视紫红质与抑制型G蛋白复合物的结构

  中国科学院上海药物研究所徐华强研究员领衔的交叉团队,联合攻关,利用冷冻电镜技术成功解析视紫红质(Rhodopsin)与抑制型G蛋白(Gi)复合物的近原子分辨率结构,攻克了细胞信号转导领域的重大科学难题。该项突破性成果于北京时间2018年6月14日以长文形式在线发表于国际顶级学术期刊《自然》(Na

微生物所噬菌体抑制细菌CRISPRCas系统机制研究中获进展

  原核生物通过一系列的防御系统来抵抗噬菌体等寄生生物的攻击。与真核生物的免疫系统类似,原核生物的防御系统也可以分为天然免疫系统和获得性免疫系统。天然免疫系统又包括限制性修饰(Restriction-Modification, R-M)系统、DNA干扰、毒素-抗毒素系统等,是非特异性的防御措施;而获

冷冻电镜+清华大学=7篇Cell、Nature、Science

  施一公  该校的施一公院士、颜宁教授是这一领域的知名科学家。最近,两位学者都有新成果发表在CNS上。7月22日,施一公教授研究组在Science杂志就剪接体的结构与机理研究发表两篇长文,题目分别为“Structure of a Yeast Activated Spliceosome at 3.5

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