清华大学施一公教授Cell发表前沿综述
X射线晶体学技术是人们了解原子世界的利器,人们通过这一技术获得了许多重要的生物学结构。在晶体学技术百年诞辰之际,Cell杂志发表了清华大学施一公教授的前沿文章。这篇综述性文章全面介绍了X射线晶体学技术和结构生物学的历史和现状,读者现在可以在Cell网站免费获取全文。 1914年,德国科学家Max von Laue因为发现晶体中的X射线衍射现象,获得了诺贝尔物理学奖,这一发现直接催生了X射线晶体学。从那以后,研究者们用这一衍射技术解析了大量复杂分子的晶体结构,从简单的矿物、高科技材料(如石墨烯)到病毒等生物学结构。 自1957年确定了肌红蛋白的结构以来,X射线晶体学技术就成为了结构生物学的重要工具,为人们不断揭示生命的奥秘。这一技术不仅增进了我们对细胞的认识,还大大推动了现代医学的发展。 这篇文章首先从结构生物学的角度,回顾了X射线晶体学技术的发展简史。随后,施一公教授以蛋白激酶和膜整合蛋白为例,阐述了结构生物学的发展和......阅读全文
请问晶体结构有哪些类型?
晶体可以由原子、离子或分子结合而成。例如非金属的碳原子通过共价键可以形成金刚石晶体。金属的钠原子与非金属的氯原子可以先分别形成Na和Cl离子,然后通过离子键结合成氯化钠晶体,每个离子周围是异号离子。离子结合而成的晶体称为离子晶体。在有些晶体中原子可以先结合成分子,然后通过分子间键或范德华(Van
施一公Cell综述:X射线晶体学技术和结构生物学的历史与现状
X射线晶体学技术是人们了解原子世界的利器,人们通过这一技术获得了许多重要的生物学结构。在晶体学技术百年诞辰之际,Cell杂志发表了清华大学施一公教授的前沿文章。这篇综述性文章全面介绍了X射线晶体学技术和结构生物学的历史和现状,读者现在可以在Cell网站免费获取全文。 1914年,德国科学家Ma
关于离子晶体的结构特征的介绍
离子晶体中正、负离子或离子集团在空间排列上具有交替相间的结构特征,因此具有一定的几何外形,例如NaCl是正立方体晶体,Na+离子与Cl-离子相间排列,每个Na+离子同时吸引6个Cl-离子,每个Cl-离子同时吸引6个Na+。不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同。离子晶
如何用衍射仪判断晶体结构
一种物质会有可能会有多种晶型,因此就有多个pdf卡片,如不同的αfe或γfe。有了pdf卡片,这种晶型的该物质的结构就已经确定了,卡上有该晶体的空间群晶格常数等信息。对于未知物质或其晶体类型,需要用透射电子衍射或者会聚束方法
我国学者揭示硅藻FCP晶体结构及结构基础
硅藻是海洋中最“成功”的浮游光合生物之一,它们通过光合作用贡献了地球上每年约20%的有机物生产力,相当于固定了近五分之一的二氧化碳,高于全球所有热带雨林的贡献,这与硅藻特有的捕光天线蛋白“岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白复合体”(Fucoxanthin chlorophyll a/c protein,
80后结构生物学家赵强:因为很酷,我选择了结构生物学
赵强在实验室工作。(中科院上海药物所供图) “为什么会选择生物?因为高考的时候觉得,数理化的体系已经很完整了,但生命科学还有那么多说不清楚的东西。” “为什么会选择结构生物学?那是因为觉得它很酷啊!完全不能想象,蛋白质结构可以看到……长出的晶体那么漂亮。” 科学是理性的,可选择自己的科研道路却
关于离子晶体的空间结构的介绍
一、对称性 1) 旋转和对称轴 n重轴, 360度旋转, 可以重复n次。 2) 反映和对称面:晶体中可以找到对称面。 3) 反演和对称中心:晶体中可以找到对称中心。 二、晶胞 晶胞是晶体的代表, 是晶体中的最小单位, 晶胞可以无隙并置起来, 得到晶体. 晶胞的代表性体现在以下两个方面:
简述葡萄糖激酶的晶体结构
GK晶体分为大区域和小区域, 大小区域之间通过连接区域连接,两区域间存在一个能与底物结合的可变角。在人体内GK存在三种构象,当葡萄糖浓度较低时,GK处于非活性超开放构象;当体内葡萄糖浓度升高时,GK与葡萄糖结合,处于活性开放/闭合构象。 作为单体变构酶,葡萄糖激酶GK在糖代谢中存在三种构象和两
白介素受体复合物的晶体结构
白细胞介素(interleukin)是淋巴细胞、单核细胞以及其它非单核细胞等产生的细胞因子(cytokine),它们在细胞间相互作用、免疫调节、造血过程以及炎症反应中起到重要作用。而其中的白细胞介素4(IL-4)和白细胞介素13(IL-13)对于T细胞介导的体液免疫应答非常关键,与过敏和哮喘等疾病相
Cell:Ⅱ型大麻素受体的晶体结构
中国科研小组与俄罗斯和美国科学家一起获得了Ⅱ型大麻素受体的晶体结构。这些知识将有助于开发抗炎症、神经退行性疾病和其他疾病的药物。发表在《Cell》杂志上的文章作者对Ⅰ型和Ⅱ型大麻素受体进行了比较,并得出结论说,这两种受体是人体大麻素系统的“阴和阳”。 盲目治疗 大麻素受体是人体信号系统的关键
晶体诱导趋化因子的结构和功能特点
中文名称晶体诱导趋化因子英文名称crystal-induced chemotatic factor定 义补体系统的趋化因子,多核白细胞在吞噬结晶物质如尿酸钠时产生的多肽。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),激素与维生素(二级学科)
基于TbSADH晶体结构进行酶设计改造
筛选是酶定向进化的瓶颈。酶理性设计及计算机虚拟筛选技术可有效解决这一瓶颈,是定向进化领域的重要发展方向。近年来基于构象动力学指导的酶理性设计取得一系列成功,该策略的关键是精准定位残基位点,通过引入合适突变,增强催化口袋的构象变化,进而改造底物谱、对映体选择性及热稳定性等催化特性。 中科院天津工
简述晶体结构的固定熔点的介绍
实验表明:从气态、液态或非晶态过渡到晶体时都要放热,反之,从晶态转变为非晶态、液态或气态时都有要吸热。表明:在相同的热力学条件下,与同种化学成分的气体、液体或非晶体相比,晶体的内能最小。即在相同的热力学条件下,以具有相同化学成分的晶体与非晶体相比,晶体是稳定的,非晶体是不稳定的,后者有自发转变为
Nature:结构生物学重要成果发表
在11月15日的Nature杂志上,美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员实现了首次对调控蛋白质生产的RNA开关进行了实时成像。这项重要的研究成果向人们展示了X射线无电子激光器(XFEL)在研究RNA方面的强大能力。 领导这项研究的结构生物学家Yun-Xing Wang说:“这是首次在原
Nature发表结构生物学重要成果
美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员首次对调控蛋白质生产的RNA开关进行了实时成像。这项重要的研究成果发表在十一月十五日的Nature杂志上,向人们展示了X射线无电子激光器(XFEL)研究RNA的强大实力。 “这是首次在原子水平上实时观察由两个生物分子化学互作触发的生物反应,”领导这项
硼酸盐功能晶体新结构研究获进展
硼酸盐(Borates)结构类型丰富,具有宽的透光范围、高的光损伤阈值、较好的热稳定性和化学稳定性等一系列优良的物理化学性能,在非线性光学材料、荧光材料、激光晶体材料等领域有着广泛而重要的应用。近50年来,人们已经发现了数以千计的新型硼酸盐晶体,使其成为探索新型功能晶体
晶体结构的周期性的相关介绍
晶体是各向异性的均匀物体。生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性。从微观来看,组成晶体的原子在空间呈周期重复排列。即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期,不断重复出现。如从重复出现的每个基元中各取某一相当点,则这些点合在一起形成一个空间点阵的一部分,图3
x射线单晶体衍射仪单晶体结构分析实验方法的发展
单晶体结构分析实验方法的发展 目前的实验室单晶体结构分析方法对于测定小分子的单晶体结构已经是相当完美了, 但对于巨大的生物大分子就显得软弱无力,主要是光源强度不够,光的平行性不良,波长又不好调。目前主要要依靠 同步辐射作为 X射线源。我国二个 同步辐射光源之一的位于合肥的国家同步辐射实验室(
结构生物学领域迎来“不结晶”革命
在英国剑桥市一座钢结构建筑深处的地下室里,一场大规模的“叛乱”正在上演。 一个约3米高的庞大金属箱正通过消失在屋顶上的橙色粗电缆,静悄悄地发射兆兆字节的数据。这是全球最先进的冷冻电子显微镜之一:一台利用电子束为冷冻的生物分子成像并揭秘其分子形状的设备。英国医学研究委员会分子生物学实验室(LM
Nature,Cell文章揭示关键结构生物学
清华大学生科院近年来在结构生物学研究方面取得了许多进展,2017年开年也连续在Cell,Nature杂志上发表重要成果,首先高宁研究组与北京大学分子医学所陈雷研究组合作,报道了ATP敏感的钾离子通道(KATP)的中等分辨率(5.6Å)冷冻电镜结构,揭示了KATP组装模式,为进一步研究其工作机制提
ATP的基本结构和生物学功能
ATP由3个磷酸基团,一个腺嘌呤核苷组成,在生物体内作为能量货币,主要功能是为细胞的生命活动(DNA复制、转录、翻译等等)提供能量
原子晶体的晶体类型
某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。
原子晶体的晶体特点
在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,
我国采用拓扑化学法制备1T’’’-MoS2晶体并解析晶体结构
二硫化钼作为层状过渡金属硫化物的典型代表,具有非常丰富的晶体结构,包括2H、3R、1T、1T’和1T’’’等。在这几种不同相中,2H MoS2的制备较为简单,在电催化、光电探测、储能、超导等领域都取得了非常多的研究成果。然而近几年来,理论学家通过计算预测了亚稳相1T’和1T’’’ MoS2具有非
美制造出单晶体结构金属玻璃
一般来说,包括金属玻璃在内的玻璃态物质在内部结构上都处于无序状态,但据美国每日科学网6月17日报道,美国的一个研究小组日前通过高压对一个金属玻璃样本进行处理后,在其内部发现了一个呈高度有序状态的单晶体结构。该研究有助于人们加深对金属玻璃材料的认识,开创出一种新型金属玻璃的制备工艺。相关论文发表在
稀土氟碳铈矿的晶体结构及形态
晶体结构及形态:六方晶系。复三方双锥晶类。晶体呈六方柱状或板状。细粒状集合体。物理性质:黄色、红褐色、浅绿或褐色。玻璃光泽、油脂光泽,条痕呈白色、黄色,透明至半透明。硬度4~4.5,性脆,比重4.72~5.12,有时具放射性、具弱磁性。在薄片中透明,在透射光下无色或淡黄色,在阴极射线下不发光。
中美合作发现晶体微观结构高性能热电材料
中科院上海硅酸盐研究所科研人员与美国密歇根大学和西北大学研究人员合作,合成了一种既不同于寻常晶粒取向随机的多晶材料、也不同于无晶界的单晶材料、具有高度取向性的马赛克晶体热电材料,从而实现了类似玻璃材料的极低热导率和晶体材料的优异电输运性能,其热电优值远高于普通多晶材料体系。相关研究成果日前发表于
晶体按其内部结构可分为哪些类型?
晶体按其内部结构可分为七大晶系和14种晶格类型。晶体都有一定的对称性,有32种对称元素系,对应的对称动作群称做晶体系点群。按照内部质点间作用力性质不同,晶体可分为离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体等四大典型晶体,如食盐、金刚石、干冰和各种金属等。同一晶体也有单晶和多晶(或粉晶)的区别。在实际中还
晶体结构的衍射测量有哪些辐射源
有些回答说X-射线激光是因为"射线强度高"就能"得到好的衍射图样"这个结论是怎么来的... 稍微了解一些衍射的物理常识也知道传统X-射线衍射中, 提升射线强度也很容易的. X-射线激光之所以牛逼, 绝对不是因为它的强度高.基本物理背景知识:X-射线衍射之所以能测定晶体结构是利用了晶体结构的周期性.
-窥探原子结构秘密-晶体学一百年
随着技术进步,发现的步伐也在加速:每年数以万计的新结构留下影像。 1914年,德国科学家Max von Laue因发现晶体如何衍射X射线而摘得诺贝尔物理学奖桂冠,这一发现直接推动了X射线晶体学的出现。从那时以来,研究人员利用衍射推算出了越来越多复杂分子的晶体结构,从简单矿物到