我国科学家用冷冻电镜来研究生物大分子的动态结构
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200千道尔顿）颗粒在冷冻样品中衬度不足等原因，小分子量蛋白质的高分辨解析工作对目前的技术手段而言仍然是很大的挑战。 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，清华大学王宏伟教授团队研发利用球差校正器-电压相位板联用冷冻电镜成像系统，大幅度地提升了蛋白质颗粒在照片中的衬度，同时又保存了足够多的高分辨率结构信息用于后期三维重构。在此基础上，利用自主研制的单层大单晶石墨烯载网来冷冻蛋白质样品，使得吸附在亲水化石墨烯表面的蛋白分子免于气液界面造成的分子结构变化，保存了更完整的结构信息。结合两种技术的优势，分别得到了分子量......阅读全文
冷冻蚀刻免疫电镜技术
实验概要本文介绍了冷冻蚀刻免疫电镜技术，包括：冷冻蚀刻表面标记免疫电镜技术和断裂—标记免疫电镜技术。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
冷冻电镜技术介绍
2017诺贝尔化学奖2017年诺贝尔化学奖授予了理查德·亨德森（Richard Henderson）、约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）和雅克·杜博歇（Jacques Dubochet），表彰他们在冷冻电镜技术的发展上做出的卓越贡献。 分辨率对比 他们将冷冻电镜技术简化，并将其应用在生
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
TEM在生物学领域的应用
在生物学领域，X 射线晶体学技术和核磁共振常被用来研究生物大分子的结构，已经能够将蛋白质的位置精度确定到0.2 nm，但是其各有局限。X 射线晶体学技术基于蛋白质晶体，研究的常常是分子的基态结构，而对解析分子的激发态和过渡态无能为力。生物大分子在体内常常发生相互作用并形成复合物而发挥作用，这些复合物
生物大分子是什么？脂肪是不是生物大分子？
生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。每个生物大分子内有几千到几十万个原子，分子量从几万到几百万以上。生物大分子的结构很复杂,但其基本的结构单元并不复杂。蛋白质分子是由氨基酸分子以一定的顺序排列成的长链。氨基酸分子是大部分生命物质的组成材料,不同的氨基酸分子有好几十种。生物体内
生物大分子是什么？脂肪是生物大分子吗？
生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。每个生物大分子内有几千到几十万个原子，分子量从几万到几百万以上。生物大分子的结构很复杂,但其基本的结构单元并不复杂。 脂肪不是生物大分子。 脂类是油、脂肪、类脂的总称。脂肪由C、H、O三种元素组成。 脂肪是由甘油和脂肪酸组成的三酰甘
生物物理所解析90S核糖体组装前体的冷冻电镜结构
核糖体是由RNA和大量蛋白质构成的大型分子机器，负责地球上所有生物的蛋白质合成。在真核生物中，核糖体组装是个非常复杂的过程。核糖体在成熟过程中需要和大量的组装因子暂时结合，形成了一系列核糖体前体复合物。小亚基核糖体在组装过程中形成两个主要的中间体：早期的90S和晚期的pre-40S前体。90S前
冷冻电镜低剂量电子冷冻成像
低剂量电子冷冻成像材料汪都知道一般做TEM、SEM的时候，样品导电性越好，电子剂量越高，成像质量越好。然而，高剂量电子对生物大分子却是毁灭性的，因此Richard Henderson教授提出在低温下用尽量低的电子剂量成像。他与其合作者先后在1975年和1990年重构出了粗糙的（7Å）和高分辨率（3.
脉冲式电子成像对生物有机样品的电子辐照损伤效应获揭示
冷冻电镜技术可解析近天然状态下生物大分子的高分辨率结构，从而推动分子生命科学研究和生物医药开发的进展。虽然这一技术已取得较多成果，但存在样品电子辐照损伤技术瓶颈。超快电镜技术是近年发展起来的新型电子照明成像技术，为解决样品电子辐照损伤问题提供了新机遇。利用超快脉冲光束驱动的电子脉冲进行成像、将超快电
神器——冷冻电镜“乱入”材料圈？
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
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
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
生物大分子概况
生物大分子是生物体的重要组成成份，不但有生物功能，而且分子量较大，其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外，另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右，核酸的分子量有的竟达上百万。这
生物大分子概况
生物大分子是生物体的重要组成成份，不但有生物功能，而且分子量较大，其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外，另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右，核酸的分子量有的竟达上百万。这
冷冻电镜单颗粒分析技术入门指南
结构生物学的主要目标是，从机制上理解关键的生物学过程。研究这些过程中的大分子和复合体，确定它们的原子结构，可以得到最详细的基础信息。除此之外，获得药物靶标的原子结构也是药物开发的标准程序，人们可以在此基础上设计和优化治疗性的化合物。 不久以前，单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）还不是大多数结构生
Cell：单颗粒冷冻电镜技术入门指南及突破进展
结构生物学的主要目标是，从机制上理解关键的生物学过程。研究这些过程中的大分子和复合体，确定它们的原子结构，可以得到最详细的基础信息。除此之外，获得药物靶标的原子结构也是药物开发的标准程序，人们可以在此基础上设计和优化治疗性的化合物。 不久以前，单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）还不是大多数结构生
神器——冷冻电镜“乱入”材料圈？
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
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
冷冻电镜是个啥，有多牛？
2017年诺贝尔化学奖颁给了发明冷冻电镜的三位学者。他们是： 哥伦比亚大学教授约阿基姆·弗兰克（Joachim Frank），苏格兰分子生物学家和生物物理学家理查德·亨德森（Richard Henderson）以及瑞士洛桑大学生物物理学荣誉教授雅克·迪波什（Jacques Dubochet）。冷冻电
冷冻电镜细胞结构和分子在细胞内的分布
细胞结构和分子在细胞内的分布：从部分到整体电镜可以用来做断层成像(cryogenic computed tomography，cryo-CT)，应用于亚细胞层面的研究，比如细胞器的结构，蛋白质分子的分布，以及一些细胞骨架的构成。与超低温样品操作结合，cryo-CT 可以提供更高分辨率的信息，衔接分子
我国冷冻电镜再发Nature－三维结构解析免疫机制
10月2日，《自然》杂志在线发表了我国科学家的一项关于免疫系统如何发挥作用的重要成果。通过海量的实验与计算，来自中国科学院物理所、中国医学科学院等单位的研究人员，成功解析与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构，同时彻底弄清楚了原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。原核短Ago中辅酶I
冷冻电镜是如何观测到原子级别的生命结构的
冰是一种大家再熟悉不过的物质了。在一个大气压下，当水的温度低于零度时，便会变成固态的冰。水分子在彼此之间的极性相互作用力(范德瓦尔斯力)之下，形成规则的排列形式，变成晶体状态。这是我们生活中常见的冰的存在方式。冰晶的内部通常是极为纯净的，只有水分子存在，任何其他杂质都会在结晶的过程中被挤出晶体之外。
冷冻电镜是如何观测到原子级别的生命结构的
冰是一种大家再熟悉不过的物质了。在一个大气压下，当水的温度低于零度时，便会变成固态的冰。水分子在彼此之间的极性相互作用力(范德瓦尔斯力)之下，形成规则的排列形式，变成晶体状态。这是我们生活中常见的冰的存在方式。冰晶的内部通常是极为纯净的，只有水分子存在，任何其他杂质都会在结晶的过程中被挤出晶体之外。
冷冻电镜解析了哪种蛋白的三维结构
近日，中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和生命科学与医学部教授陈宇星和周丛照课题组与孙林峰课题组合作，利用冷冻电镜技术首次解析了人类溶酶体维生素B12外排蛋白ABCD4的近原子分辨率三维结构，为深入理解该类膜蛋白转运的分子机制以及其突变引发疾病的致病机理提供了基础。该研究成果以Cryo-
冷冻电镜三维重构解析揭示丝状病毒IKe结构
清华大学医学院向烨研究组与以色列特拉维夫大学Amir Goldbourt组合作于2019年2月28日在《美国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， PNAS）杂
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子时转子的选择
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子的沉降速度比较小，生物大分子通过介质达到等密度位置所需要的时间很长，因此要选择沉降路径短和离心力场强度大的能转子。 实践证明，选择小角度角转子和垂直转子符合大多数生物大分子的分离要求。在这些转子中梯度柱的底部和顶部距旋转轴的距离之差较小，生
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子时转子的选择
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子的沉降速度比较小，生物大分子通过介质达到等密度位置所需要的时间很长，因此要选择沉降路径短和离心力场强度大的高效能转子。实践证明，选择小角度角转子和垂直转子符合大多数生物大分子的分离要求。在这些转子中梯度柱的底部和顶部距旋转轴的距离之差较小，生物大分子移动的有效路径短
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子时转子的选择
立式大容量冷冻离心机分离生物大分子的沉降速度比较小，生物大分子通过介质达到等密度位置所需要的时间很长，因此要选择沉降路径短和离心力场强度大的能转子。实践证明，选择小角度角转子和垂直转子符合大多数生物大分子的分离要求。在这些转子中梯度柱的底部和顶部距旋转轴的距离之差较小，生物大分子移动的有效路径短，容