Nature&Science:冷凍電鏡技術揭示Hedgehog信號復合體的結構
Hedgehog信號通路對于胚胎細胞的發育具有重要的作用,該信號的缺失會導致先天性缺陷的發生。然而,對于多數癌癥。例如基底細胞癌、腦癌、乳腺癌以及前列腺癌來說,該信號的強度卻失去了控制。 冷凍電鏡技術的發展幫助我們揭示了Hedgehog信號的分子機制。通過對蛋白結構的進一步認知,能夠幫助我們開發靶向該信號的藥物分子。(圖片來源:www.pixabay.com) 在最近發表在《Science》雜志上的一篇研究中,來自西南醫學中心以及洛克菲勒大學的研究者們解析出了原子水平的蛋白結構。研究結果顯示,兩個PTCH-1分子能夠同時結合一個Hedgehog(HH)分子,但結合位點處于不同的部位。這一結合方式對于該信號的傳遞是十分必要的。 冷凍電鏡的好處在于能夠將樣品溫度降至足夠低,從而不會有冰晶的產生。這一技術對于觀察分子結構具有很大的幫助。 在上個月發表在《Nature》雜志上的文章中,作者等人利用冷凍電鏡技術解析了PTCH1......閱讀全文
Nature--Science:冷凍電鏡技術揭示Hedgehog信號復合體的結構
Hedgehog信號通路對于胚胎細胞的發育具有重要的作用,該信號的缺失會導致先天性缺陷的發生。然而,對于多數癌癥。例如基底細胞癌、腦癌、乳腺癌以及前列腺癌來說,該信號的強度卻失去了控制。 冷凍電鏡技術的發展幫助我們揭示了Hedgehog信號的分子機制。通過對蛋白結構的進一步認知,能夠幫助我們開
冷凍電鏡+清華大學=7篇Cell、Nature、Science
施一公 該校的施一公院士、顏寧教授是這一領域的知名科學家。最近,兩位學者都有新成果發表在CNS上。7月22日,施一公教授研究組在Science雜志就剪接體的結構與機理研究發表兩篇長文,題目分別為“Structure of a Yeast Activated Spliceosome at 3.5
Science深度綜述:冷凍電鏡的激蕩40年
“It is very easy to answer many fundamental biological questions; you just look at the thing!”——1965年諾貝爾物理學獎得主理查德?費曼教授 正如費曼教授所言,結構生物學的核心正在于“看清事物”。只
北大冷凍電鏡技術接連發表Nature,Nature-Communications文章
蛋白酶體是細胞中用來調控特定蛋白質的濃度和清除錯誤折疊蛋白質的主要機制的核心組成部分,是細胞中最普遍的不可或缺的大型全酶超分子復合機器之一,也是迄今為止發現的最大的蛋白降解機器。 北京大學物理學院/定量生物學中心毛有東課題組致力于新興冷凍電鏡技術方法的發展,將之用于結構生物學、生物物理、化學生
《Nature》:冷凍電鏡蛋白解析再獲重大突破!
ATP-檸檬酸裂解酶(ACLY)是一種中心代謝酶,催化ATP依賴性檸檬酸和輔酶A(CoA)轉化為草酰乙酸和乙酰-CoA1-5。哥倫比亞大學的科學家們與Nimbus Therapeutics的研究人員合作,利用冷凍電鏡技術揭開了這種代謝酶的神秘面紗,這種酶可能成為癌癥治療的下一個主要分子靶點,這
冷凍電鏡樣品冷凍
樣品冷凍樣品冷凍其實是科學家們很早就想到的思路,但是冷凍之后樣品中水分子形成冰晶,不僅產生強烈電子衍射掩蓋樣品信號,還會改變樣品結構。直到1974年,Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃觀察含水生物樣品時未發現冰晶形成,而且發現冷凍樣品能夠耐受更大劑量和
Science-Advance:冷凍電鏡采集病毒結構數據幫助合成疫苗
根據最近一項研究成果,新開發的一種針對基孔肯雅熱病毒的疫苗可以在較高溫度下儲存,無需冷藏,這是疫苗技術的一項重大進步。這項發現發表在最近的Science Advance。 歷史的發展已經證明,疫苗接種是非常有效的預防傳染病的方式。例如,天花已被根除,麻疹,脊髓灰質炎和破傷風也得到了廣泛的限制。
清華大學最新Nature!冷凍電鏡又出新成果
機械門控陽離子通道是一類能夠響應機械力刺激而引起陽離子進出細胞、進而誘發細胞興奮和信號傳遞的一類重要離子通道,然而其在哺乳動物中的分子組成長期未被發現確定。直到2010年,Piezo基因家族包括Piezo1和Piezo2兩個基因被編碼該類通道的必要組成成分 (Coste et al., Scie
利用冷凍電鏡獲得生物大分子復合體全原子模型
美國《國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science, USA)1月10日在線發表了中國科學院生物物理研究所朱平研究組程凌鵬副研究員等人的研究論文——Atomic model of a cypovirus
冷凍電鏡
說起冷凍電鏡,小編想不管是研究生還是教授大咖,可能和科研有那么一丁點聯系的人對這個名字都不會陌生,因為它實在太出名了!基于冷凍電鏡產出的科研成果很多都發表在Nature、Science、Cell等頂刊上(羨慕臉),堪稱NSC神器。冷凍電鏡技術的發展直接帶動了生命科學領域,特別是結構生物學的飛速發展,
《Science》冷凍電鏡顯微圖,揭示鋰電池爆炸之謎
目前科學層面的解釋是電極表面鋰沉積會形成“枝晶”(dendrites),而且它會繼續生長,從而造成電池內部短路引起電池故障或可能引發火災。但如何從原子結構層面去認識和研究,進而去找出解決問題的方案,在過去缺少有效的技術手段。本月剛剛斬獲2017年諾貝爾化學獎的冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)技術,就
冷凍電鏡橫空出世,2019年清華大學獨自發表16篇CNS
冷凍電鏡,是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM),可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。冷凍電鏡興起于2013年,在2017年10月4日,瑞典皇家科學院宣布2017年度諾貝爾化學獎授予對冷凍電鏡技術發展做出原創性貢獻的3位科學家,他們分別是瑞
冷凍電鏡成像
冷凍電鏡成像冷凍的樣品冷凍輸送器轉移到電鏡的樣品室,在電鏡成像之前,需確認樣品中的水處于玻璃態。由于生物樣品對高能電子的輻射敏感,成像時必須使用低劑量技術(
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像,其基本過程包括樣品制備、透射電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟(圖3.1)。在透射電子顯微鏡成像中,電子槍產生的電子在高壓電場中被加速至亞光速并在高真空的顯微鏡內部運動,根據高速運動的電子在磁場中發生偏轉的原
冷凍蝕刻電鏡技術
凍蝕刻(Freezeetching)技術是從50年代開始發展起來的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術,亦稱冷凍斷裂(Freezefracture)或冷凍復型(Freezereplica),用于細胞生物學等領域的顯微結構研究。
冷凍電鏡研究
在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術,就叫做冷凍電子顯微鏡技術,簡稱冷凍電鏡(cryo-electron microscopy, cryo-EM)。冷凍電鏡是重要的結構生物學研究方法,它與另外兩種技術:X射線晶體學(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma
冷凍電鏡分類
冷凍電鏡分類目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的都是冷凍透射電子顯微鏡,但是如果我們以使用冷凍技術的角度定義冷凍電鏡的話,冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電子顯微鏡、冷凍掃描電子顯微鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡。?冷凍透射電子顯微鏡冷凍透射電鏡(Cryo-TEM)通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備,將樣品冷卻
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像,其基本過程包括樣品制備、電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟。冷凍電鏡解析結構步驟 ?圖片來源:中科院計算所透射電子顯微鏡成像過程中,電子束穿透樣品,將樣品的三維電勢密度分布函數沿著電子束的傳播方向投影至與傳播
冷凍電鏡分辨率突破2?,顏寧等科學家連發新成果!
5月26日,發表在Cell上的一項研究中,美國國家癌癥研究所(NCI)的Sriram Subramaniam博士領導的研究小組使用冷凍電鏡(cryo-EM)突破了可視化蛋白質的技術壁壘。他們不僅用單顆粒冷凍電鏡獲得了小于100 kDa的蛋白復合體結構,還讓這一技術的分辨率突破了2 ?。 研究人
又1篇Science!施一公組發表冷凍電鏡新成果
這篇題為《完全組裝的釀酒酵母剪接體激活前結構》(Structures of the Fully Assembled Saccharomyces cerevisiae Spliceosome Before Activation)的論文報道了釀酒酵母剪接體處于被激活前階段的兩個完全組裝的關鍵構象——
我國冷凍電鏡再發Nature-三維結構解析免疫機制
10月2日,《自然》雜志在線發表了我國科學家的一項關于免疫系統如何發揮作用的重要成果。通過海量的實驗與計算,來自中國科學院物理所、中國醫學科學院等單位的研究人員,成功解析與原核短Ago系統相關的高分辨率三維蛋白結構,同時徹底弄清楚了原核短Ago系統在病毒入侵前后所發生的結構變化。原核短Ago中輔酶I
Nature綜述丨冷凍電鏡在藥物發現中的應用前景
6藥物篩選中X-ray晶體學與Cryo-EM的比較 與Cryo-EM相比,X-ray晶體學在藥物篩選方面的關鍵優勢在于,能夠快速提供高分辨率結構數據。一旦建立了合適的結晶系統,通過X-ray晶體學快速連續獲得后續結構或篩選化合物所需的時間非常短:1小時內可以通過結晶自動工作站設置約2,000個
北大學者《Nature》發表蛋白質機器動力學研究的重要研究
來自北京大學物理學院人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、前沿交叉學院定量生物學中心毛有東課題組在Nature在線發表了題為“Cryo-EM structures and dynamics of substrate-engaged human 26S proteasome(底物結合的人源26S蛋白
顏寧創辦的深圳醫學科學院8位研究員亮相
8月22日,深圳醫學科學院(SMART)在衛光生命科學園報告廳舉辦新生開學典禮,正式迎來首屆SMART PhD Program博士研究生。這群優秀學子將從這里開啟新的人生里程,在“高起點、國際化、重交叉、破邊界”的人才培養體系中,“醫”路向前,勇攀高峰。深圳醫學科學院創始院長顏寧在開學典禮上致辭,她
著名華人學者Nature發表重要成果
炭疽芽孢桿菌感染會嚴重威脅人類和動物的生命。炭疽感染早期沒有明顯癥狀難以進行診斷,病情快速發展時機體往往已經積累了致死劑量的炭疽毒素。炭疽毒素是炭疽芽孢桿菌的主要毒力因子,由保護性抗原、致死因子和水腫因子組成。理解炭疽毒素的作用機制,對于治療炭疽感染是非常重要的。 加州大學的研究團隊利用冷凍電
冷凍電鏡是什么
冷凍電鏡,是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM),可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。冷凍電鏡技術為何摘得2017年的諾貝爾化學獎撰文 | 何萬中(北京生命科學研究所研究員)2013年,冷凍電鏡技術的突破給結構生物學領域帶來了一場完美的風暴,迅
冷凍電鏡是什么
在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術,就叫做冷凍電子顯微鏡技術,簡稱冷凍電鏡(cryo-electron microscopy, cryo-EM)。冷凍電鏡是重要的結構生物學研究方法,它與另外兩種技術:X射線晶體學(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma
冷凍電鏡顆粒挑選
顆粒挑選接下來需要從原始數據中篩選出顆粒投影,也被稱為“顆粒挑選”,顆粒挑選的好壞也將影響所有后續的分析和處理過程,是一個重要并且繁瑣的步驟。顆粒挑選方式可以分為手動挑選、半自動挑選和完全自動挑選這幾種。在早期的分析中,對于結構的了解還非常少,優先考慮的都是人工挑選。但是自動的顆粒圖像獲取方法的出現
冷凍蝕刻免疫電鏡技術
實驗原理?冷凍蝕刻法(Freeze Ftching),也稱冷凍復型法(Freeze Replica)或冷凍切斷(Freeze Fracture),是研究生物膜結構的重要方法之一。其主要步驟首先是將樣品在液氮中冷凍,然后放到真空噴鍍儀中切斷,切斷后的切面上有細胞器,其間還有凍成洋的水分。再加熱使冰升華
冷凍電鏡是什么
冷凍電鏡,是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM),可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。能夠斬獲今年諾貝爾化學獎的原因是:諾獎委員會給出的獲獎理由原話是“for developing cryo-electron microscopy for th