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。另外，由于蛋白异源表达过程涉及蛋白序列的剪切、突变及添加标签，这种方法获得的重组蛋白结构可能无法准确反映细胞中内源蛋白的分子作用机理。 近年来冷冻电镜技术发展迅猛【2,3】。与传统方法相比，冷冻电镜单颗粒分析技术对蛋白样品的数量和纯度要求大大降低，且可获得蛋白不同构象结构【4-8】。周正洪组进一步发现冷冻电镜单颗粒技术可用于研究从细胞匀浆直接富集的内源蛋白样品，从同一样品中获得多个内源蛋白的近原子分辨率电镜结构。这种高通量的自下而上的结构蛋白组研究方法样品制备流程简单，可捕捉到蛋白在细胞内行使功能时的结构，但也产生了非常有趣且富有挑......阅读全文
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
时隔一年－华人教授再次发表Nature文章解析RNA病毒
生物通报道：去年，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）加州纳米技术研究院的周正洪教授与其合作者在Nature杂志上发文，揭示了双链RNA（dsRNA）病毒的三维原子结构，首次指出了病毒如何感知宿主细胞内的环境条件以触发转录，并阐述了dsRNA基因组在病毒内如何组构以及RNA自我复制的机制。 时隔
时隔一年－华人教授再次发表Nature文章解析RNA病毒
去年，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）加州纳米技术研究院的周正洪教授与其合作者在Nature杂志上发文，揭示了双链RNA（dsRNA）病毒的三维原子结构，首次指出了病毒如何感知宿主细胞内的环境条件以触发转录，并阐述了dsRNA基因组在病毒内如何组构以及RNA自我复制的机制。 时隔一年，周正洪
著名华人学者Nature发表重要成果
炭疽芽孢杆菌感染会严重威胁人类和动物的生命。炭疽感染早期没有明显症状难以进行诊断，病情快速发展时机体往往已经积累了致死剂量的炭疽毒素。炭疽毒素是炭疽芽孢杆菌的主要毒力因子，由保护性抗原、致死因子和水肿因子组成。理解炭疽毒素的作用机制，对于治疗炭疽感染是非常重要的。 加州大学的研究团队利用冷冻电
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，
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
冷冻电镜研究生物学
结构生物学是诞生于上个世纪中叶通过研究生物大分子的结构与运动来阐明生命现象的学科。在过去半个世纪里，X射线法解析生物大分子结构一直占据结构生物学的统治地位。而近年来，冷冻电镜在研究生物大分子结构尤其是超分子体系的结构方面取得了突飞猛进的发展。该技术它可以快速、简易、高效、高分辨率解析高度复杂的超大生
冷冻电镜三维分子成像国际研讨会在京举行
8月8日至12日，第三届郭可信电子显微学与晶体学暑期学校暨冷冻电镜三维分子成像国际研讨会在北京中科院生物物理研究所召开。 郭可信先生培养的81级硕士生、现纽约大学教授王大能是这项活动的倡导者和发起者之一。他回忆说：“郭先生虽然是著名的材料物理学家，但对电子显微镜在生物学领域的应用也有很多思考。
美国洛杉矶加州大学教授访问武汉病毒所
应武汉病毒所水生病毒及病毒结构与功能研究学科组组长方勤研究员的邀请，美国洛杉矶加州大学（University of California, Los Angeles）微生物、免疫与分子遗传学系教授，加利福利亚纳米研究所纳米仪器电子成像中心主任周正洪（Z.H. Zhou）教授来该
Nature刷新对逆转录病毒的认识
逆转录病毒会将自己的遗传学物质插入被感染细胞，通过这种方式利用细胞的蛋白生产机器，生产病毒蛋白并装配出新的病毒颗粒。这些新的病毒颗粒随后又去感染其他细胞。当前最受瞩目的逆转录病毒无疑是能够引起艾滋病的HIV。HIV病毒的传染性很强，其病毒基因会整合到人类免疫细胞并最终将其杀死。 逆转录病毒把D
中美学者用冷冻电镜解析大脑神经突触“黑匣子”
突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的基本结构与功能单元，也是多种脑疾病发生的起源。近期，中国科学技术大学教授毕国强、刘北明与美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪组成课题组，利用冷冻电镜技术对完整突触进行了系统性定量分析。美国神经科学学会会刊《神经科学》日前以封面形式对此进行了报道。 精确解析突
中美学者利用冷冻电镜成功解析神经突触
记者近日从中国科学技术大学获悉：该校科学家在国际上首次利用冷冻电镜技术对完整神经突触进行系统性定量分析，既推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密，又为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。成果于日前以封面论文形式发表在国际学术期刊《神经
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、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
利用冷冻电镜成功解析神经突触超微结构
记者从中国科大获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作课题组的研究成果——利用冷冻电子断层三维重构技术（cryoET）与冷冻光电关联显微成像技术解析神经突触超微结构。图片来源网络 2月7日，美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》以封面形式报道了这一成果
Cell：革命性技术获得新突破
不久以前，冷冻电镜（cryo-EM）还不是大多数结构生 物学家们的第一选择。而现在，冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者，不仅在分辨率上能够与之匹敌，还适用于难以结晶的大分子。这一技术为结构生 物学领域带来了一场革命，催生了大量的研究新成果。不过，冷冻电镜此前解析的都是不小于200 kD
什么是冷冻电镜？
冷冻电镜，是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术，将样品冷却到液氮温度，用于观测蛋白、生物切片等对温度敏感的样品，通过对样品的冷冻，可以降低电子束对样品的损伤，减小样品的形变，从而得到更加真实的样品形貌。冷冻电镜具有较好的稳定性和重复性并且操作简便，管理方便的特点，通过对样品的冷冻，可实现直接观察
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
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