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程亦凡在Cell发文介绍单颗粒冷冻电镜技术

2018-11-23 15:50:45

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,确定它们的分子结构,可以得到详细的基础信息。除此之外,获得药物靶标的分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物学家们的选择。2013年以前,蛋白数据库(PDB)中的绝大多数分子结构还是X射线晶体衍射获得的。而现在,单颗粒冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者,不仅在分辨率上能够与之匹敌,还适用于难以结晶的大分子。

本期Cell杂志刊登了华人学者程亦凡(Yifan Cheng)博士的两篇文章。这两篇文章由浅入深的介绍了风头正劲的单颗粒冷冻电镜,为想要试水这一技术的新手们提供了入门指南,并且详细介绍了这一技术近年来取得的重要突破。

程亦凡是加州大学旧金山分校的副教授,他原本是物理学博士,后来改用物理学方法研究生物问题。近来,程亦凡在冷冻电镜方面取得了突破性成果,受到了广泛的关注。

单颗粒冷冻电镜入门

单颗粒冷冻电镜是用于单颗粒样本的冷冻电镜技术,不需要结晶就可以确定蛋白质和大分子复合体的结构。这篇文章介绍了单颗粒冷冻电镜在结构分析时的实验步骤、注意事项、数据判读和入门指引,为希望了解这一技术的科学家们提供了宝贵的资源。(原文:A Primer to Single-Particle Cryo-Electron Microscopy)

单颗粒冷冻电镜的技术突破

这篇综述探讨了为冷冻电镜带来变革的硬件和软件突破。这些技术突破让单颗粒冷冻电镜能够获得质量空前的图像,达到接近原子水平的分辨率。与X射线晶体衍射相比,单颗粒冷冻电镜还是一个相对年轻的技术,仍处于快速发展中。但X射线晶体衍射完全依赖于结晶质量,这已经成为了一个重要的技术瓶颈。而单颗粒冷冻电镜在这方面可能更有吸引力。(原文:Single-Particle Cryo-EM at Crystallographic Resolution)

相关新闻:程亦凡谈冷冻电镜技术发展——访美国加州大学旧金山分校副教授程亦凡

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