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
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
-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
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
PNAS:单分子成像:结构生物学的未来
结构到功能的研究对生物学领域有着重要的意义。自从解析出DNA的三维结构后,结构生物学帮助科学家们解析出了更多的生物大分子的结构,解决了很多生物学的根基上的问题。然而,结构生物学的发展受到了技术层面上的重大瓶颈。新技术的出现,将对结构生物学的发展带了跨越式的进展。 传统的结构解析方法是X光衍射和
清华大学成立结构生物学中心
4月16日,清华大学结构生物学中心正式成立。结构生物学是现代生命科学研究的重要主流前沿方向,对于解决一系列生命领域重大基础科学问题,帮助人类更好地理解生命现象本质,指导新药研究与开发具有重要意义。 中科院院士、清华大学校长顾秉林在仪式上表示,结构生物学中心的成立,将有利于改变目前清华
RNA聚合酶复合物晶体结构获解析
中科院武汉病毒所研究员龚鹏带领研究小组解析了RNA病毒基因组复制和转录中重要物质——RdRP转位中间体的晶体结构。这将为相关抗病毒研究提供重要依据。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。 核酸聚合酶是核酸生物合成的分子机器,也是实现核酸遗传信息复制和传递的关键蛋白。在模板序列的指导下,聚合
中国科学家解析寨卡病毒蛋白晶体结构
近日,《自然—结构和分子生物学》网络版发表了中科院微生物研究所研究员施一和中科院院士高福团队最新发现的寨卡病毒(ZIKV)的非结构蛋白1(NS1)的分子结构,并提供了一个原子层面的图像。NS1参与了例如登革热、西尼罗河病毒等疾病的发病机制当中。 蚊子传播的寨卡病毒目前正在美洲流行。虽然寨卡病毒
关于X射线单晶体衍射仪结构的发展介绍
目前虽已有各种方法用来解决相角的问题,但要置换许多同晶化合物还是颇费时和颇昂贵的,如果能如小分子那样用直接法来解决相角问题,将会方便许多。中国科学家范海福院士是研究直接法的世界权威人物,正在进行这方面的研究。
中科院发现寨卡病毒关键蛋白晶体结构
近日,中科院微生物研究所院士高福和中科院北京生命科学研究院副研究员施一带领的科研团队针对寨卡病毒(ZIKV)进行分析,发现非结构蛋白1(NS1)的分子结构。该研究成果提供了非结构蛋白1的原子层面图像,在这之前非结构蛋白1同样参与了登革热、西尼罗河病毒等疾病的发病机制,相关研究成果在线发表于4月1
微生物所解析寨卡病毒蛋白晶体结构
中国科学院微生物研究所研究员施一和中国科学院院士高福团队通力合作在揭示寨卡病毒致病机制方面取得新进展,研究结果以Zika virus NS1 structure reveals diversity of electrostatic surfaces among flaviviruses(《寨卡病
X射线单晶体衍射仪的结构与性能关系
按照已知的结构和性能的关系设计制造需要的新材料是进行大量结构测定的目的。如何总结大量已测结构的规律并与其性能、功能相联系是今后的任务之一。特别是生物结构与功能的关系。进一步如何利用这种关系设计制造人类需要的材料,药物等,更是永不完结的任务。
金属硫化物的晶体结构及其物化性质
金属硫化物除了 碱金属的大多不溶 比如 Na2S易溶于水目前知道常见的 FeS 硫化亚铁为黑褐色六方晶体,难溶于水。CuS比FeS更难溶于水,CuS不溶于非氧化性酸,而FeS溶。MnS CoS(肉色) (黑色)ZnS NiS(白色) (黑色)FeS(黑色) SnS Sb2S3(褐色) (橙色
除了x射线外,还有什么测定晶体结构的方法
除了x射线外,还有什么测定晶体结构的方法测定晶体取向方法有多种,常 用的是腐蚀性法、激光定向法 和X射线衍射法。 晶体结构测定方法,crystal structure determination,即利用晶体 X射线衍射可测定晶体结构。但衍射实验只能测得衍射强度(即结构振幅)而测不到相角,这样就不可能
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
非晶体与晶体的主要差异
本质区别晶体有自范性,非晶体无自范性。物理性质晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无
著名结构生物学家发表HIV疫苗重要成果
从蜘蛛侠Peter Parker的致命蜘蛛咬伤,到Arthur国王在他统治时期开始时拔出石头中的宝剑,人人都想知道一个英雄的故事来源。 在这则新闻中,我们的英雄是来自我们身体免疫系统的强有力的抗体,结合并中和艾滋病病毒――这个故事可以带来一种疫苗对抗艾滋病。延伸阅读:PNAS:一些HIV疫苗为
著名结构生物学家发表HIV疫苗重要成果
从蜘蛛侠Peter Parker的致命蜘蛛咬伤,到Arthur国王在他统治时期开始时拔出石头中的宝剑,人人都想知道一个英雄的故事来源。 在这则新闻中,我们的英雄是来自我们身体免疫系统的强有力的抗体,结合并中和艾滋病病毒——这个故事可以带来一种疫苗对抗艾滋病。 在一项新的研究中,由美国斯克里普
可爱龙教授Cell评述重要结构生物学进展
在所有的非编码RNA中, piRNA 数量最多, 主要存在于生殖系统,这种RNA在动物生殖组织中可以引导PIWI蛋白质沉默有害的转座子。其关键作用复合物:piRNA诱导沉默复合体piRISC的生物合成涉及多个步骤,至今科学家尚未清楚了解这个步骤的分子机制。 近期一组研究人员报道了PIWI-cl
施一公:结构生物学是主流前沿方向
6月20日下午,清华大学生命科学学院院长、美国科学院、人文与科学院外籍双院院士施一公教授应邀在郑州大学“立德树人导师学校”和“研究生名师名家讲坛”做《科学、艺术与结构生物学》的专题报告。 施一公教授从宇宙与我们的生存环境开篇,为大家展现了众多享誉世界的宇宙之图。施教授还向大家介绍了当今生命
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
类波传播主导晶体结构超低热导率研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/511086.shtm
我国科学家发明新单晶体管逻辑结构
近日,复旦大学科研团队在集成电路基础研究领域取得一项突破。他们发明了让单晶体管“一个人干两个人的活”的新逻辑结构,使晶体管面积缩小50%,存储计算的同步性也进一步提升。相关研究成果已在线发表于《自然—纳米技术》。 在冯·诺依曼架构下,计算和存储是相互分离的。如今数据的计算速度越来越快,但存储速
研究报道首个病毒RdRP转位中间体晶体结构
核酸聚合酶是核酸生物合成的分子机器,是实现核酸遗传信息复制和传递的关键蛋白。在模板序列的指导下,聚合酶以NTP或dNTP为底物将单磷酸核苷(NMP)逐个添加到产物链上。每一次添加过程又称核苷酸添加循环(nucleotide addition cycle或NAC),由底物结合并诱导活性中心关闭、
Science揭示CXCR4与趋化因子结合的晶体结构
趋化因子是一种免疫信号蛋白,它与受体的互作与癌症、炎症和HIV感染有关,现在科学家们首次捕捉到了这一互作的3D结构。 加州大学和南加州大学的科学家们克服重重困难,获得了细胞受体CXCR4与趋化因子结合时的晶体结构,这一突破性成果发表在一月二十二日的Science杂志上。CXCR4与趋化因子的互
“透视”晶体内部结构,为开发新光子材料开辟新路
美国纽约大学研究人员开发了一项创新技术。该技术使人能够以前所未有的方式窥视晶体结构,仿佛赋予人眼X射线般的超能力。这项名为“晶莹剔透法”的新技术,将透明粒子、显微镜与激光技术相结合,使科学家能够看到构成晶体的每个单元,并据此创建出动态三维模型。相关论文3日发表于《自然·材料》杂志上。新技术使科学家能
我国纳米晶体结构解析技术与仪器研制实现新突破
近日,中国科学院广州地球化学研究所科研团队成功实现纳米晶体结构解析技术与仪器的国产自主化研发,这将有望增强我国在地球与行星科学、材料科学、化学等基础研究领域的原始创新能力。国产纳米晶体结构快速解析仪 据了解,在地质或地球化学等科学研究领域,新矿物和深地矿物的晶体结构解析需要使用精度达到亚微米到
黄病毒重要蛋白NS5晶体结构研究取得突破
中国科学院武汉病毒研究所龚鹏学科组在乙型脑炎非结构蛋白NS5的研究中取得突破,相关结果于8月8日在线发表于病毒学期刊PLoS Pathogens上,题为Crystal Structure of the Full-Length Japanese Encephalitis Virus NS5