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。冠状病毒可以引起中东呼吸综合征、严重急性呼吸综合征以及目前正在爆发的新型肺炎。近日,国家病原微生物资源库发布了由中国疾控制中心病毒预防控制所成功分离的我国第一株病毒的电镜照片。 下图中(电子显微镜下的新型冠状病毒武汉株01),黑色箭头所示就是新型冠状病毒,可以看出,病毒的大小约为100纳米。 解析冠状病毒结构,助力疫苗和药物研发目前,我们已知新型冠状病毒是RNA病毒,它的蛋白结构序列还没有确定出来,在分离完毒株之后,则要用冷冻电镜来全面解析病毒的三维结构,从而为开发疫苗和相关的药物奠定基础。2019年,中国科学家利用冷冻电镜技术......阅读全文
几种典型扫描电镜生物样本制备
隨着科学技术的发展,扫描电子显微镜技术已成为检测物质性能和表征微观结构的重要手段,被广泛应用于食品学、生物学、医学、高分子材料等领域[1]。扫描电子显微镜在科学研究中有广泛应用,如观察不同淀粉颗粒的超微形貌[2]、蛋白复合膜的微观结构[3]、淀粉纳米颗粒的研究[4]及不同储藏过程中肉食类微结构的变化
新冠病毒重要药物靶点RNA聚合酶精细结构获解析
近日,“上海科技大学—清华大学抗新冠病毒联合攻关团队”率先在国际上成功解析新型冠状病毒“RdRp(RNA依赖的RNA聚合酶)-nsp7-nsp8复合物”近原子分辨率的三维空间结构,揭示了该病毒遗传物质转录复制机器核心“引擎”的结构特征,为开发针对新冠肺炎的药物奠定了重要基础。 3月17日,相关
无处不在!美研究人员在海水样本中发现“新冠病毒痕迹”
新冠病毒似乎真的是无处不在了。据外媒报道,今年9月,美国明尼苏达大学医学院德卢斯分校的研究人员首次在海滩取样的水样本中发现了“新冠病毒的痕迹”。 据报道,为了更好地了解新冠病毒如何在水中生存、以及是否会在水中传播,自7月以来,该校研究人员已经从德卢斯的8个不同的海滩采集了水样本,并进行了相关实
2月1日疫情通报:变异新冠病毒继续在巴西蔓延
1月31日0—24时,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例42例,其中境外输入病例9例(上海4例,北京2例,天津1例,湖南1例,广东1例),本土病例33例(黑龙江22例,吉林10例,河北1例);无新增死亡病例;无新增疑似病例。 当日新增治愈出院病例96例,解除医学观察的
Science-Advance:冷冻电镜采集病毒结构数据帮助合成疫苗
根据最近一项研究成果,新开发的一种针对基孔肯雅热病毒的疫苗可以在较高温度下储存,无需冷藏,这是疫苗技术的一项重大进步。这项发现发表在最近的Science Advance。 历史的发展已经证明,疫苗接种是非常有效的预防传染病的方式。例如,天花已被根除,麻疹,脊髓灰质炎和破伤风也得到了广泛的限制。
新芝LFIIIA分子杂交炉在新冠病毒灭活中的新应用
分子杂交炉主要用于杂交技术领域,可替代塑料杂交袋和水浴摇床。仪器采用微芯片控制和热风对流技术,能提供精确温度控制和恒定的温度环境。因升温速度快、温度分布均匀而被广泛地应用于克隆基因的筛选、基因组中特定基因序列的定性、定量检测和疾病的诊断等方面。 正因为分子杂交炉能实现精确的温度控制,且具备密闭、稳
冷冻电镜解析激动剂原理
冷冻电镜技术、特殊荧光特性。1、冷冻电镜技术可以直接凝固生物大分子的溶液,而无需使用油墨或薄片。因此,冷冻电镜需要非常强的辐射或标记来解析样品。2、激动剂是一种具有特殊荧光特性的化学物质,可以非常灵敏地捕获生物大分子的结构变化,例如蛋白质复合物的构象转变,以及药物与大分子的相互作用。
贝克曼离心机在高效提纯新冠病毒的应用
高效分离纯化病毒样品是病毒学研究以及抗病毒药物筛选、疫苗研制的基础。自19世纪60年代以来,贝克曼超速离心机一直致力于病毒分离研究,已成功帮助科学家分离得到几乎所有病毒种类。作为当之无愧的病毒分离专家,贝克曼Optima X系列超速离心机以其安全可靠、操作方便的卓越性能赢得了科学家的青睐,成为病
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
黄爱龙教授团队发表新冠病毒研究最新成果
新冠病毒全球蔓延,对人类健康和社会经济造成了严重威胁。目前,已有多种新冠肺炎疫苗用于人群预防性接种,有效控制了中重型发病率。然而,多种新冠病毒突变株的出现增强了病毒传染能力并导致新冠肺炎患者恢复期血浆、已研发的中和抗体甚至一些疫苗产生的保护性抗体产生耐性,发生突破性感染。因此,针对新冠病毒多种突
黄爱龙团队在《Nature-communications》发表新冠病毒研究新成果
新冠病毒全球蔓延,对人类健康和社会经济造成了严重威胁。目前,已有多种新冠肺炎疫苗用于人群预防性接种,有效控制了中重型发病率。然而,多种新冠病毒突变株的出现增强了病毒传染能力并导致新冠肺炎患者恢复期血浆、已研发的中和抗体甚至一些疫苗产生的保护性抗体产生耐性,发生突破性感染。因此,针对新冠病毒多种突
张伯礼、施一公、李兰娟齐点赞的新冠完整结构图到底多牛
“我希望大家能好好看一看。对于新冠病毒进化的思考,它确实给人很多启迪。”9月19日,在一次学术研讨会上,“人民英雄”国家荣誉称号获得者、中国工程院院士张伯礼展示了一张新冠病毒的完整结构图。 这是一张什么图?居然能赢得张伯礼院士为它打CALL。不止如此,据报道,该研究还得到了中国科学院院士施一
科学家成功使用冷冻电镜解析人类疱疹病毒6B近原子结构
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院教授毕国强课题组、美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪课题组与华东师范大学研究员梅晔合作,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。相关研究成果以Atomic structure of the h
研究人员绘制新冠病毒突刺蛋白三维图像
新冠病毒突刺蛋白三维图像 图片来源:Jason McLellan/Univ. of Texas at Austin 近日,美国得克萨斯大学奥斯汀分校和国立卫生研究院研究人员,绘制了第一张新冠病毒附着并感染人类细胞部分的3D原子尺度图像,这将大大推动新型冠状病毒疫苗研发。 科学家表示,这部分被称为
警惕升级!多地进口冷冻生鲜呈现新冠病毒阳性
8月10日,芜湖市镜湖区在对冷链食品及从业人员常规摸排检测中发现,有1家餐饮店进购的厄瓜多尔冻虾外包装样本新冠病毒核酸检测结果疑似阳性。 图片来源于网络 8月11日,芜湖市疾控中心对该份样本进行复核,结果呈阳性。经核查,涉疫
电镜技术让你了解新冠病毒图片长啥样
不久前,英国世界权威医学杂志《柳叶刀》就在公布了新冠病毒的彩色样张。 美国国家过敏和传染病研究所落基山实验室(NIAID-RML)也在2月宣布,其位于蒙大拿州的洛矶山实验室,11日在扫描和透射电子显微镜上拍摄了新冠病毒(SARS-CoV-2)的图像,清晰显示出新冠病毒用来入侵宿主细胞的棘突蛋白
研究团队解析新冠病毒重要药物靶点RNA聚合酶精细结构
近日,“上海科技大学—清华大学抗新冠病毒联合攻关团队”率先在国际上成功解析新型冠状病毒“RdRp(RNA依赖的RNA聚合酶)-nsp7-nsp8复合物”近原子分辨率的三维空间结构,揭示了该病毒遗传物质转录复制机器核心“引擎”的结构特征,为开发针对新冠肺炎的药物奠定了重要基础。新型冠状病毒RdRp
新冠病毒核酸混合样本自动化检测平台何时出现?
随着秋冬季的到来,新一轮新冠疫情的爆发可能性不断增加。 新型冠状病毒的大规模社区人群筛查作为国内应付近期不断爆发的小规模疫情的主要手段,从五月初的武汉社区人群筛查开始,到目前的新疆喀什地区人群筛查,新型冠状病毒的混合样本核酸检测已经成为有效提升社区人群核酸筛查检测的常规手段。 为了规范核酸混合样本检
西湖大学周强团队又一突破!新冠病毒是这样侵染人体的
西湖大学周强实验室再次取得重大突破。 北京时间2月21日凌晨,周强研究团队在论文预印本网站BioRxiv再次发文,报道新冠病毒表面S蛋白受体结合结构域与细胞表面受体ACE2全长蛋白的复合物冷冻电镜结构,揭开了新冠病毒入侵人体细胞的神秘面纱。 就在2天前,该团队刚刚在bioRxiv上发表了新冠
附成果链接丨周强团队基于冷冻电镜揭示ACE2结构
西湖大学周强实验室再次取得重大突破。 北京时间2月21日凌晨,周强研究团队在论文预印本网站BioRxiv再次发文,报道新冠病毒表面S蛋白受体结合结构域与细胞表面受体ACE2全长蛋白的复合物冷冻电镜结构,揭开了新冠病毒入侵人体细胞的神秘面纱。 就在2天前,该团队刚刚在bioRxiv上发表了新冠
蛋白质机器与生命过程调控重点专项2个项目启动
近日,国家重点研发计划蛋白质机器与生命过程调控重点专项“植物非编码RNA-蛋白质复合机器的功能和作用机制” 项目和“高分辨率冷冻电镜新技术新方法的发展及在结构生物学中的应用”项目的实施启动会在清华大学召开。教育部科技司、清华大学科研院、科技部高技术研究发展中心和项目参与单位相关人员参加了启动会。
新冠病毒的背景及研究进展
新冠肺炎在数月蔓延全球,疫情的传播程度和严重性令人深感担忧。在繁忙的战疫期间,中国展示了在全球公共卫生事业上尽心尽力的大国担当。国内疫情正在退潮,国外困难却越来越明显的浮现出来。对此新冠肺炎病毒检测以及治疗药物研究就越来越重要。全球科研机构以及企业研发人员都积极投入到此次研究中来。背景冠状病毒(Co
病毒透射电镜病毒标本制备
实验方法原理 病毒等微小颗粒标本可取其培养物经稀释或分离提纯后直接滴于附有支持膜的载网上用电镜观察。实验材料 病毒试剂、试剂盒 稀释液仪器、耗材 透射电镜实验步骤 悬液应尽量除去杂质如培养基残渣,细胞碎片、糖类及各种盐类的结晶等,这些杂质的存在会干扰染色及电镜观察。用该法的缺点是由于电子穿透能力很弱
广州健康院电镜平台:看清细胞里的“小宇宙”
“作为一种高端科学仪器,电子显微镜在细胞学研究中发挥着至关重要的作用,助力科学家们深入探索细胞这一‘小宇宙’的功能与奥秘。”中国科学院广州生物医药与健康研究院(以下简称广州健康院)分析测试中心电子显微成像技术平台(以下简称电镜平台)负责人、高级工程师李合英对《中国科学报》表示。针对广州健康院特色研究
冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(一)
细胞生物膜所含的蛋白称为膜蛋白,其参与和行使了众多细胞功能,包括细胞与外界进行物质运输、信息传递、能量交换等。膜蛋白担任了各种神经信号分子、激素和其他底物的受体,构成了各种离子跨膜的通道,以及构成各类转运蛋白。在人体蛋白中,有大约 30% 是膜蛋白。FDA 批准的新药中,绝大多数都以膜蛋白为靶点
冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(二)
将膜蛋白组装到 Nanodiscs 中主要有两种方法。第一:组装溶解在去污剂中的膜蛋白在去污剂存在条件下将膜蛋白纯化,然后再添加 MSPs 和磷脂。含有膜蛋白的 Nanodiscs 能够自发地组装,在去除掉表面活性剂后可以通过凝胶过滤(排阻层析)等方式来纯化。第二:Nanodiscs 与无细胞表达体
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
冷冻蚀刻电镜技术的应用介绍
1.冷冻蚀刻表面标记免疫电镜技术(1)新鲜或固定的细胞进行直接法或间接法免疫标记。(2)PBS(pH7.5)冲洗3min×2,加入1mmol/l MgCl2蒸馏水洗洗3min×3,离心沉集细胞。(3)将细胞团置于小纸板上,入液氮冷却的Freon中,取出入冷冻蚀刻仪中进行断裂操作,再于-100℃蚀刻1
冷冻电镜的原理及应用
冷冻电镜全称冷冻电子显微镜(Cryoelectron Microscopy),简单理解为用电子显微镜去观察冷冻固定的样本,得出清晰三维结构。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。样品经过超低温冷冻、断裂、镀膜制样(喷金/喷碳)等处理后,通过冷冻传输系统放入电镜内的冷台
冷冻电镜的当今应用
从高中生物课本中,我们了解到,蛋白质是由多种氨基酸通过脱水缩合构成的具有复杂空间结构的生物大分子。每一种氨基酸,都因由其R基的不同,从而有了不同的空间结构。科学家们就可以观测这种空间结构,从而确定该位置上氨基酸的种类。蛋白质的复杂结构普通的荧光显微镜下,我们只能观察到蛋白质的粗略影像。而通过冷冻电镜