喜报|PNAS：颜宁团队发布2023年首个研究成果
电压门控钠通道Nav1.6在中枢神经系统(CNS)神经元放电中起着至关重要的作用。Nav1.6的功能异常可能导致癫痫等神经系统疾病。因此，Nav1.6的特异性抑制剂具有治疗潜力。 2023年1月25日，普林斯顿大学/清华大学颜宁团队在PNAS在线发表题为“Cryo-EM structure of human voltage-gated sodium channel Nav1.6”的研究论文，该研究揭示了人电压门控钠通道Nav1.6的冷冻电镜结构。该研究展示了人类Nav1.6在辅助亚基β1和成纤维细胞生长因子同源因子2B (FHF2B)存在下的冷冻电镜结构，总体分辨率为3.1 Å。 整体结构表现为封闭孔隙域(PD)和所有“向上”电压传感域的失活状态。一种涉及Trp302和Asn326的保守碳水化合物-芳香相互作用，以及β1亚基，稳定了重复I中的细胞外环。除了在EM图中被分解的常规脂质外，一种前所未有的Y型密度属于一种未知分......阅读全文
清华大学颜宁教授Cell发表新成果
来自清华大学、中科院微生物研究所的研究人员报告称，她们采用单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术获得了了分辨率为4.4埃（Å）的全长人类NPC1的结构，及NPC1与埃博拉病毒（EBOV）酶切后糖蛋白(GPcl)的复合物的低分辨率结构。由此认识了NPC1介导胆固醇转运和埃博拉病毒感染的结构机制
清华大学颜宁教授Science再发重要新成果
来自清华大学的研究人员报道称，她们分离出了来自兔骨骼肌的Cav1.1复合物，并采用单颗粒冷冻电镜技术借助直接电子检测和先进的图像处理确定了它的结构。获得这一伪四聚体真核生物Cav通道与其辅助亚基的复合物的详细结构，为认识相关通道的功能和疾病机制提供了重要的框架。这一重要的研究成果发布在12月18
国内专家团队连续发表5篇高水平文章，震惊中外
约30％的编码基因编码的膜蛋白（MPs）在众多生理过程中起着至关重要的作用。膜蛋白是超过FDA批准药物一半的靶标药物。需要在近乎生理条件下对功能性膜蛋白进行高分辨率的结构研究，以提供深入的机理理解并促进药物发现。随着单粒子冷冻显微镜（cryo-EM）的分辨率革命，分离的膜蛋白的结构阐明已取得了快
北京师范大学发布“生成式人工智能科技伦理报告”
复杂糖基化修饰介导莱茵衣藻纤毛重要蛋白质复合物组装的分子机制 本文图均为 北京生物结构前沿研究中心微信公众号 图据北京生物结构前沿研究中心消息，2024年3月28日，颜宁/闫创业/潘俊敏课题组合作在《细胞》（Cell）杂志在线发表了题为“结构引导发现天然纤绒毛中的蛋白质和聚糖组分”（Structu
我科学家填补钠通道结构研究空白
2月10日，清华大学医学院颜宁研究组在《科学》在线发表了《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》的研究长文，在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道（以下简称“钠通道”）的近原子分辨率的冷冻电镜结构，为理解其作用机制和癫痫、心律失常等相关疾病致病机理奠定了基础。 钠通道是所有动
“冷冻电镜技术”是什么
冷冻电镜用于扫描电镜超低温冷冻制及传输技术(Cryo-SEM)实现直接观察液体、半液体及电束敏品物、高材料等品经超低温冷冻、断裂、镀膜制（喷金/喷碳）等处理通冷冻传输系统放入电镜内冷台
冷冻电镜的技术特点
冷冻电镜（Cryo-microscopy）通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备，将样品冷却到液氮温度（77K），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。
冷冻电镜的工作原理
透射电镜的总体工作原理是：由电子枪发射出来的电子束，在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜，通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑，照射在样品室内的样品上；透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息，样品内致密处透过的电子量少，稀疏处透过的电子量多；经过物镜的会聚调焦和初级放大后，电子束进入下
什么是冷冻电镜技术
冷冻电镜技术开创者曾摘得２０１７年诺贝尔化学奖，这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段，可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下１８０摄氏度下冷冻，拍摄了约１００万张独立的快照，组合起来后，清晰地看到ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ与ＤＮＡ结合，拆开ＤＮＡ双链，准备进行代码转录的情景
冷冻电镜流形嵌入方法
流形嵌入方法(Manifold Embedding)自然界的分子过程通常是连续的，比如三磷酸腺苷(ATP)合成酶等分子结构的状态变化通常都是连续的。现有的方法只能得到有限的、若干个离散的构象变化，限制了我们对于分子结构的进一步观察。而流形嵌入法则是通过将颗粒图像映射到具有特定拓扑结构的参数空间(m
什么是冷冻电镜技术
冷冻电镜技术开创者曾摘得２０１７年诺贝尔化学奖，这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段，可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下１８０摄氏度下冷冻，拍摄了约１００万张独立的快照，组合起来后，清晰地看到ＲＮＡ聚合酶ＩＩＩ与ＤＮＡ结合，拆开ＤＮＡ双链，准备进行代码转录的情景
冷冻电镜单颗粒技术
单颗粒技术对分散分布的生物大分子分别成像，基于分子结构同一性的假设，对多个图像进行统计分析，并通过对正、加和平均等图像操作手段提高信噪比，进一步确认二维图像之间的空间投影关系后经过三维重构获得生物大分子的三维结构方法（图3.4）。其适合的样品分子量范围为80~50MD，最高分辨率约3Å。利用单颗粒技
冷冻电镜发展过程
冷冻电镜发展过程冷冻电子显微镜技术（cryo-electron microscopy）是在20世纪70年代提出的，早在20世纪70年代科学家们就利用冷冻电镜研究病毒分子的结构，首次提出了冷冻电镜技术的原理、方法以及流程的概念。到了20世纪90年代，随着冷冻传输装置、场发射电子枪以及CDD成像装置的出
什么是冷冻电镜技术
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这项技术获得了2017年的诺贝尔化学奖，获奖者有三位，分别是瑞士科学家Jacques Dubochet，美国科学家Joachim Frank，英国科学家Richard Henderson。冷冻电镜技术，是一种重要的
冷冻电镜的功能介绍
冷冻电镜（Cryo-microscopy）通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备，将样品冷却到液氮温度（77K），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Xray
X-ray的技术问题十年前就已经基本解决了，剩下的就是生物狗们怎么长晶体。而现在的冷冻电镜就如十五年前的X-ray，搞技术的人都涌进了这个领域，冷冻电镜的潜力还没有被彻底挖掘，个人感觉还会再火一阵。冷冻电镜目前的局限在于只能做比较大的蛋白复合物，一般至少要300KD以上才比较好做，否则蛋白太小，电镜
冷冻电镜技术革新
技术革新过去30年来制约冷冻成像应用的瓶颈主要是冷冻成像和图像处理算法。直到近年，两大革命性的技术突破，使冷冻电镜的应用推到了前所未有的高度，两大技术突破分别是：一是直接电子探测器的发明，二是高分辨图像处理算法的改进。前者从硬件上让电镜的图片质量和信噪比有了质的提升，将冷冻电镜带入了一个以电影的形式
冷冻电镜单粒子法
三维冷冻电子显微术已经在确定结构组成和大分子复合物的结构层次方面取得了重要进展。单粒子冷冻电镜技术是获得三位重构图像的重要的方法。单粒子法就是对分离纯化的颗粒状分子进行结构分析。既可以对有二十面对称结构的病毒或螺旋对称结构进行分析，也可以对象核糖体等大的可溶性复合物进行结构分析，还可以对溶解状态的
冷冻蚀刻电镜技术优缺点
折叠优点①样品通过冷冻，可使其微细结构接近于活体状态;②样品经冷冻断裂蚀刻后，能够观察到不同劈裂面的微细结构，进而可研究细胞内的膜性结构及内含物结构;③冷冻蚀刻的样品，经铂、碳喷镀而制备的复型膜，具有很强的立体感且能耐受电子束轰击和长期保存。折叠缺点冷冻也可造成样品的人为损伤;断裂面多产生在样品结构
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
冷冻蚀刻电镜技术装置型号
装置型号目前，冷冻蚀刻装置的型号很多，但主要分为两种类型:一种是专用冷冻蚀刻装置，如EIKO公司生产的FD2A型、FD3型，BALZERS公司生产的BAF300型;另一种是真空喷镀仪的冷冻蚀刻附件，如日立公司生产的HFZ1型，它与FE1型加温蚀刻装置一起安装在HUS5型真空喷镀仪中使用。以
冷冻电镜图像处理技术
经过多年的发展，目前冷冻电镜的数据处理部分主要包含了以下的流程(图3)：(1) 衬度传递函数的修正(CTF correction)(2) 样品分子投影数据的筛选(particle selection)(3) 二维投影数据的分类和降噪(2D analysis)(4) 三维模型的重构和优化(3D rec
冷冻电镜的发展历史
自1933年第一台透射电子显微镜被搭建以来，透射电子显微镜就是物理学家、材料学家、生物学家观测微观结构的主要手段。然而，生物样品中含有的水会导致样品无法在透射电镜高真空的环境下保存，而且生物样品会受到电子束强大的辐射作用变质。虽然人们一度利用脱水、固定、染色的方式来制作样本进行观察，但生物学家希望能
南科大冷冻电镜中心揭牌，中国最大的冷冻电镜设施中心
2018年11月19日，南方科技大学冷冻电镜中心揭牌仪式在南科大生物楼举行。2017年诺贝尔化学奖获得者、冷冻电镜技术开创者之一Richard Hendersen，深圳市发改委副主任蔡羽，南方科技大学校长陈十一，中国科学院院士隋森芳等出席仪式。揭牌仪式现场 南科大冷冻电镜中心是深圳市政府出资、
颜宁官宣即将卸任普林斯顿大学教授！
11月27日，在第二届“青年科学家50²论坛”上，著名科学家颜宁以深圳医学科学院创始院长身份，发表了题为《AI在结构生物学中的未达之地》的演讲，并表示深圳医学科学院很快就会问世。南都记者从论坛上获悉，5天后颜宁将不再担任普林斯顿大学教授。人工智能和大数据技术被认为正在成为当今科学发展的新范式。Alp
薛其坤、颜宁依次登台……这场大会在深开幕
12月5日，由深圳市人民政府主办的光明科学城论坛·2024在光明云谷国际会议中心拉开帷幕。论坛以“聚力”“联动”“扬帆”为主题，汇聚国内外科技、教育以及产业领域各界人士，共议科技前沿发展趋势。据了解，论坛为期2天，将持续至12月6日，采取“1+1+7+1”模式，包括1场开幕式、1场全体会议、7场平行
接连在顶刊发文的颜宁，拟获全国表彰
近日，中华全国总工会将2024年全国五一劳动奖和全国工人先锋号拟表彰对象予以公示。其中，深圳医学科学院院长、深圳湾实验室主任、教授颜宁拟获全国五一劳动奖章。 “全国五一劳动奖章”是全国总工会为奖励在社会主义各项建设事业中作出突出贡献的职工而颁发的荣誉奖章。被授予“全国五一劳动奖章”的职工，由全
颜宁研究团队成功背后的故事：有梦想才有辉煌
葡萄糖，地球生物最重要的能量来源。它，究竟如何进入细胞？100多年来，多少科学家为之着迷。 6月5日，英国《自然》杂志揭开了这个源自生命内部的奥秘：由37岁的中国科学家、清华大学医学院教授颜宁率领的80后、90后年轻团队首次成功解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构和工作机
清华颜宁教授Nature发文，解构钙通道的不懈追求
电压门控钙离子通道（Cav）在神经传导和肌肉收缩等关键生命过程中发挥着核心角色，其异常可导致神经、心血管、肌肉等多种系统的疾病，因此也成了一类重要的药物靶点。要想充分利用Cav进行药物开发，我们显然需要对其结构及功能特征进行全面了解。然而，由于技术手段等限制，在Cav的结构和功能领域仍有很多不解
“科学中国行”在复旦大学启动－颜宁首讲
今晚7点，“科学中国行”全国首站暨复旦大学“相辉论坛”在沪启动。清华大学医学院颜宁博士作为首讲科学家，拉开了这一全球顶级科学思想盛宴的帷幕。“科学中国行”由《赛先生》主办，首场活动由复旦大学党委宣传部、研究生工作部承办。 科技发展，人类已经能够嫦娥探月、蛟龙潜海，但是人体内每一个生物细胞这个小