冷冻电镜:正在并将为中国提供广阔的研究“舞台”

2014年7月28日-30日,“2014冷冻电镜三维分子成像国际研讨会”在中国科学院上海生科院生化与细胞所/国家蛋白质科学中心•上海(筹)召开。 冷冻电镜三维分子成像国际研讨会源起于2008年由郭可信先生的学生组织发起的“郭可信电子显微学和晶体学暑期学校”。当时我国在电子显微学领域的研究实力非常强,但主要体现在材料物理方面,在生物领域的研究应用还基本处于空白状态。会议的组织者希望能通过举办这样的会议将国内生物电镜的应用带动起来。第一届主要以培训的形式为主,到2010年第二届会议时,组织者提出了在培训同时举行冷冻电镜三维分子成像国际研讨会,以促进冷冻电镜前沿研究的交流。 本次大会主席由海外华人学者加州大学旧金山分校副教授程亦凡、美国纽约州立大学石溪分校教授李慧林,联合中科院上海生化细胞所/国家蛋白质科学中心•上海(筹)的丛尧、何勇宁研究员四位专家构成主席团。 会议参会人员近300人,远远超过了原计划的150人的......阅读全文

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

我国学者首次解析非视觉阻遏蛋白复合物冷冻电镜结构

  近日,中国科学院上海药物研究所徐华强课题组、余学奎课题组和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心(上海)丛尧课题组合作在GPCR跨膜信号转导领域取得新进展——首次解析了非视觉阻遏蛋白(Arrestin2)与神经降压素受体(NTSR1)复合物冷冻电镜结构,

冷冻电镜重建法解析γ管蛋白环形复合物的结构

  近日,美国洛克菲勒大学等科研机构的科研人员在Cell上发表了题为“Asymmetric Molecular Architecture of the Human γ-Tubulin Ring Complex”的文章,解析了人类γ-管蛋白环复合物的不对称分子结构。  γ-微管蛋白环形复合物(γ-tu

冷冻电镜新突破!袁曙光团队解析膜蛋白靶标三维结构

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所计算机辅助药物设计中心袁曙光课题组与德国马普生物物理所合作,利用真实细胞膜冷冻电镜技术,解析了血清素受体5-HT3离子通道的高分率三维精细结构,并通过生物计算系统阐述了其信号转导的分子原理。相关成果发表于《自然—通讯》。袁曙光和Mikhail Kudrya

X-射线晶体学与冷冻电镜在结构生物学上如何互补?

小刘同学的故事好感慨的题目,基本上就是小刘同学大学生活的变迁2012年,小刘同学刚刚结束了高考。满怀对生命科学的憧憬,心想,二十一世纪是生命科学的世纪。他现在也这样觉得。于是背上小小的行囊,告别了家乡和爹娘;只身来到了帝都,前去某知名985高校学一门手艺。希望能功成名就,回老家盖房子,娶媳妇。小刘同

生物大分子柔性组装的冷冻电镜重构新方法获揭示

近日,南方科技大学生命科学学院副教授沈庆涛课题组针对生物大分子组装柔性的难题,基于冷冻电镜单颗粒技术,开发了直接赋值颗粒欧拉角的重构方法,解析了真核细胞中转运必需的内吞体分选复合物 (ESCRT-III)平面螺旋多聚体结构。该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》。ESCRT是一类进化保守的生物大分子

利用冷冻电镜获得生物大分子复合体全原子模型

  美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science, USA)1月10日在线发表了中国科学院生物物理研究所朱平研究组程凌鹏副研究员等人的研究论文——Atomic model of a cypovirus

扫描电镜之前样品冷冻干燥多久

真空冷冻干燥2小时.

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

冷冻电镜揭示DNA复制点火机制

  在Van Andel研究所结构生物学家的带领下,一个国际科学小组揭示了DNA复制的关键步骤,为许多疾病的驱动程序提供了新见解。  “以前的研究已经描述过聚集在DNA周围的酶如何为DNA复制做准备了,在这里,我们描述的是这些酶就位时,它们会对DNA做什么,”《PNAS》文章通讯作者、表观遗传学中心

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

冷冻电镜可用来检测化合物

  冷冻电镜(Cryo-electron microscopy,Cryo-EM)能够对快速冷冻在接近天然状态的蛋白复合物进行结构分析。现在,冷冻电镜不仅可用于测定生物大分子的结构,还可用于分子量相对较小的蛋白复合物,包括膜蛋白。这种强大的技术可以弥补传统方法如X射线晶体学(XRD)和核磁共振(NMR

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

蛋白质冷冻电镜投影图像有了三维重构新算法

从冷冻电镜的多个二维投影图像进行三维重构,获得蛋白质的三维结构。 兰州大学供图蛋白质结构解析是分子生物学的核心课题,对于人们认识蛋白质的功能,理解疾病的发病机理,进行药物设计和疾病治疗等都具有非常重要的意义。近年来,冷冻电镜技术在测定生物大分子结构方面取得了突破性的进展,虽然目前DeepMind 公

科学家拓展冷冻电镜解析生物大分子结构的分辨极限

  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20

冷冻电镜(cryoEM)单颗粒分析技术解析生物大分子结构

  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20

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

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

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。

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,

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

颜宁团队最新综述|冷冻电镜与VGICs

2024年8月5日,深圳医学科学院/清华大学颜宁团队在Nature Reviews Molecular Cell Biology(IF=81)在线发表题为”Structural biology and molecular pharmacology of voltage-gated ion chann

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

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

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

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 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

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20

上海筹建国家蛋白质科学中心拥有最昂贵设备冷冻透射电镜

  在国家蛋白质科学中心·上海(筹),有一台300千伏冷冻透射电镜,名字叫“TitanKrios”,整体性能居全球前列。科研人员利用它能做什么研究呢?日前的一场相关研讨会上,专家介绍了冷冻电镜技术和这台顶级冷冻电镜。  加州大学旧金山分校副教授程亦凡介绍,与传统电子显微镜相比,生物冷冻电镜技术对于生

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