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,多巴胺在中枢神经系统疾病治疗中具有重要作用,可调节如成瘾、记忆、奖赏、新陈代谢和激素分泌等多种生理过程。目前已知多巴胺受体包含D1和D2类两个亚家族,其中D1类受体(DRD1和DRD5)通过激活Gs/Golf和刺激环磷酸腺苷(cAMP)的产生,调节中枢神经系统奖赏、运动和认知,并在外周组织中抑制炎症反应和维持心血管与肾脏动态平衡等方面发挥有益作用;D2类受体(包括DRD2、DRD3和DRD4)与Gi/Go偶联,抑制cAMP积累并调节不同的生理效应。 以上5种多巴胺受体亚型具有很高的序列同源性并识别相同的内源性配体,虽然当前针对这5......阅读全文

冷冻电镜里程碑意义的成果

在最近几年,冷冻电镜技术有了革命性的进步,主要得益于三个方面的突破。首先是样品制备,通过利用薄膜碳层甚至石墨烯可以用更薄的冰层包裹分子样品来提高信噪比。第二个突破是电子的探测技术,也就是电子探测器的发明。在300 keV 电子的轰击下,传统的器件都会被高能量打坏,因此在电子探测器出现之前,冷冻电镜中

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

扫描电镜之前样品冷冻干燥多久

真空冷冻干燥2小时.

盐酸多巴胺

性状本品为白色或类白色有光泽的结晶或结晶性粉末;无臭;露置空气中及遇光色渐变深。本品在水中易溶,在无水乙醇中微溶,在三氯甲烷或乙醚中极微溶解。鉴别(1)取本品约10mg,加水1ml溶解后,加三氯化铁试液1滴,溶液显墨绿色;滴加1%氨溶液,即转变成紫红色(2)取本品,加0.5%硫酸溶液制成每1m中约含

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

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

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

首届冷冻电镜与药物发现创新峰会

2020年是特别的一年,新冠疫情笼罩全球,各国医药研发同仁众志成城,共抗疫情,同时各方同道积极通过线上方式展开学术活动,推进相关领域学术发展。首届冷冻电镜与药物发现创新峰会(1st GCDD Summit)将于8月15日13:00-17:00以网络直播的形式召开。本届大会将秉承学术性、国际性的原则,

冷冻电镜 细胞内分子结构测定

 细胞内分子结构测定:从溶液内(in vitro)到细胞内(in situ)当前的高分辨分子结构基本都是在溶液中提纯出来的分子样品,也就是通常所说的in vitro 实验。现在可以利用快速冷冻的方法把细胞固定,再用高能粒子枪对细胞进行高精度切片。在细胞的某些部位,常常有大量同类分子聚集,比如在内质网

Science深度综述:冷冻电镜的激荡40年

  “It is very easy to answer many fundamental biological questions; you just look at the thing!”——1965年诺贝尔物理学奖得主理查德•费曼教授  正如费曼教授所言,结构生物学的核心正在于“看清事物”。只

细胞冷冻电镜到底是什么神兵利器?

  冷冻电镜它首先是一个电镜。  而电镜是电子显微镜的缩写。所谓电子显微镜,又是在光学显微镜的基础上发展出来的。  光学显微镜利用可见光作为探针来观测微观物体,比如光学显微镜可以观察细胞。但是,对于细胞内的蛋白质分子,光学显微镜就看不见它了。  为什么呢?  原因其实很简单,光学显微镜利用的是光子的

《Nature》:冷冻电镜蛋白解析再获重大突破!

   ATP-柠檬酸裂解酶(ACLY)是一种中心代谢酶,催化ATP依赖性柠檬酸和辅酶A(CoA)转化为草酰乙酸和乙酰-CoA1-5。哥伦比亚大学的科学家们与Nimbus Therapeutics的研究人员合作,利用冷冻电镜技术揭开了这种代谢酶的神秘面纱,这种酶可能成为癌症治疗的下一个主要分子靶点,这

冷冻电镜电子断层扫描成像技术

电子断层扫描成像技术通过在显微镜内倾转样品从而收集样品多角度的电子显微图像并对这些电子显微图像根据倾转几何关系进行重构的方法称为电子断层扫描成像技术(图3.5)。该方法主要应用于细胞及亚细胞器,以及没有固定结构的生物大分子复合物(分子量范围为800kD),最高分辨率约20Å。

冷冻电镜从静态结构到动态分子电影

从静态结构到动态分子电影生物分子在室温下是活跃的,而且大多数的分子功能是通过结构的变化来实现的。基于X射线, 尤其是最近发展的X 射线自由电子激光(XFEL)的结构生物学的研究重点之一便是实现时间分辨的结构生物学研究(time-resolved structure determination)。到目

只要使用冷冻电镜,就能有论文发?

知道靶标蛋白结构对研发新药来说,是非常重要的。有价值,蛋白质结构是了解生化反应机理的重要手段,通过结构知道这些蛋白的催化位点,就可以设计抑制剂,使这些蛋白失去催化作用,以这些蛋白为靶点,设计筛选药物。例如2016年清华杨茂君教授研究组先后在《Nature》和《Cell》杂志报道了线粒体呼吸链超级复合

一般冷冻电镜需要做多久时间

一般冷冻电镜需要做真空冷冻干燥2小时。冷冻电镜技术,全称是冷冻电子显微镜技术,是在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术。冷冻电子显微镜技术是20世纪70年代提出的,80年代趋于成熟。它主要是研究生物物质结构的技术,与X-射线晶体学和核磁共振波谱学相辅相成,共同解析物质结构并且解决实际问题。

冷冻电镜样品处理后,样品看不到

1、样品制备不当:样品制备过程中存在一些问题,如样品质量不好、浓度过低或太高、聚集现象等。这些问题导致样品在电镜中无法得到清晰的图像。2、冷冻过程不正确:样品在冷冻过程中需要控制温度和速度,以确保样品结构的冻结过程是均匀的。如果冷冻速度过快或过慢,或者温度不稳定,都导致样品冻结的不均匀,从而无法得到

激活态多巴胺受体D1R和D2R配体选择性和G蛋白选择性机理

  单胺类神经递质是广泛分布在人体内的一类化学信号分子,包括多巴胺(dopamine, DA)、肾上腺素(adrenaline)和五羟色胺(serotonin, 5-HT)等,这些信号分子共同调控人体内包括情绪及记忆在内的多种生理功能并维持机体内环境稳态。多巴胺作为人体内一种重要的单胺类神经递质,通

Science:首次解析出多巴胺受体D4的高分辨率结构

  很多抗精神药物通过结合到大脑中的多巴胺受体分子上发挥作用。作为一种神经递质和化学信号,多巴胺在我们的经历如何影响我们的行为中发挥着至关重要的作用。但是鉴于科学家们仍然不能够理解脑细胞表面上的多种多巴胺受体之间的差异,这些药物中的大多数会导致“混乱”:它们结合到多种不同的多巴胺受体分子上,从而导致

多巴胺是什么

多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质。多巴胺作为神经递质调控中枢神经系统的多种生理功能。多巴胺系统调节障碍涉及帕金森病,精神分裂症,Tourette综合症,注意力缺陷多动综合症和垂体肿瘤的发生等。多巴胺是一种神经递质,脑内多巴胺缺乏,就会出现震颤、僵直、运动迟缓等帕金森氏症症状。日本一项最新

多巴胺的作用

  为多巴胺受体激动药。在体内为合成去甲肾上腺素及肾上腺素的前体物,存在于外周交感神经、神经节和中枢神经系统,为中枢神经递质之一,但因不易透过血-脑脊液屏障,主要表现为外周作用。具有兴奋肾上腺素α、β受体的作用,但对β2受体作用较弱;同时也作用于肾脏和肠系膜血管、冠状动脉的多巴胺受体,为较理想的抗休

多巴胺怎么检查

99mTc-TRODAT-1人脑多巴胺转运体显像初步研究中国神经精神疾病杂志 2000年第4期第26卷 论著与学术交流作者:胡平?陈玲 张海琴 黎锦如 李为民 李春亿 吴克宁单位:中山医科大学附属第一医院核医学科510080关键词: 多巴胺转运体;帕金森病;单光子发射型计算机断层;放射性核素Prel

2017诺贝尔化学奖花落冷冻电镜技术

  瑞典皇家科学院4日宣布,将2017年诺贝尔化学奖授予瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克以及英国科学家理查德·亨德森,以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。   评选委员会说,科学发现往往建立在对肉眼看不见的微观世界进行成功显像的基础之上,但是在很长时间里,已有的显微技术无法充分展示分

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

冷冻电镜在结构生物学中的战绩

冷冻电镜在结构生物学中的战绩从NSC等顶刊的发文情况及源源不断的生物大分子结构被解析出来,冷冻电镜在结构生物学领域取得的巨大成功无需赘述。单单以中国大陆为例,基于冷冻电镜技术在结构生物学领域取得的重大进展就十分可观,具体如表1所示[5](2016年)。而随着冷冻电镜技术的大热,国内的许多高校、科研院

清华大学最新Nature!冷冻电镜又出新成果

机械门控阳离子通道是一类能够响应机械力刺激而引起阳离子进出细胞、进而诱发细胞兴奋和信号传递的一类重要离子通道,然而其在哺乳动物中的分子组成长期未被发现确定。直到2010年,Piezo基因家族包括Piezo1和Piezo2两个基因被编码该类通道的必要组成成分 (Coste et al., Scie

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

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

冷冻电镜“成长的烦恼”:人才依然是短板

  2017年10月4日是冷冻电镜的“高光”时刻。这一天,瑞典皇家科学院向全世界宣布,将2017年诺贝尔化学奖颁给发明冷冻电镜的三位学者:哥伦比亚大学教授约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)、英国剑桥大学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

冷冻电镜表征金属锂负极材料,能看到什么?

作为二次电池最理想的负极材料,金属锂早已在锂电池的发展初期得到使用。近几年来,由于具有高能量密度的锂硫和锂氧气电池体系需要金属锂作为负极,金属锂负极材料备受关注。 然而,锂枝晶的生长和较低的库伦效率限制了金属锂作为负极材料的实际应用。目前各研究小组主要专注于以下几个方面来改善金属锂的性能,比如电解液