閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
軍工航天新聞

激光可提高低溫電子顯微鏡的時(shí)間分辨率

星之球科技 來源:江蘇激光聯(lián)盟2021-08-09 我要評論(0 )   

導(dǎo)讀:蛋白質(zhì)時(shí)刻在運(yùn)動(dòng)著,時(shí)刻在變化著。科學(xué)家們利用低溫電子顯微鏡讓即使是在微秒內(nèi)“瞬息萬變”的蛋白質(zhì)亦能“有跡可循”。低溫電子顯微鏡其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),有...


導(dǎo)讀:

蛋白質(zhì)時(shí)刻在運(yùn)動(dòng)著,時(shí)刻在變化著??茖W(xué)家們利用低溫電子顯微鏡讓即使是在微秒內(nèi)“瞬息萬變”的蛋白質(zhì)亦能“有跡可循”。低溫電子顯微鏡其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),有諸多應(yīng)用~





2017年,Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson因在低溫電子顯微鏡(Cryo-electronic microscopy,簡稱cryoEM)方面的貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),低溫電子顯微鏡是一種能夠以原子分辨率捕捉蛋白質(zhì)等生物分子圖像的成像技術(shù)。在cryoEM中,樣品被放在玻璃冰中——當(dāng)水快速結(jié)冰而無法結(jié)晶時(shí)形成的類似玻璃的冰。隨著樣品玻璃化,可以用電子顯微鏡拍攝它們分子結(jié)構(gòu)的高分辨率照片,這是一種使用電子束而不是利用光形成圖像的儀器。





▲圖片摘要 來源:DOI: 10.1016/j.cplett.2021.138812





cryoEM離我們的生活并不遠(yuǎn),它為生命科學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的可能。例如,它最近被用來繪制新型冠狀病毒刺突蛋白的結(jié)構(gòu)圖,有利于新冠肺炎疫苗的開發(fā)。





▲2020年研究人員繪制的新型冠狀病毒刺突蛋白在原子尺度上的3D“藍(lán)圖”。來源《Nature》





蛋白質(zhì)不斷改變著它們在細(xì)胞中的三維結(jié)構(gòu)。這些構(gòu)象重排是蛋白質(zhì)完成其特殊功能所不可或缺的,并且在很短的時(shí)間內(nèi)即可完成(百萬分之一到千分之一秒)。這種運(yùn)動(dòng)可以說是“瞬息萬變”,以至于目前的cryoEM協(xié)議無法對其進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察,這使得我們對蛋白質(zhì)的理解并不全面。





但是,由洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院的Ulrich Lorenz領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組開發(fā)了一種cryoEM方法,在《Chemical Physics Letters》上公開了他們的成果,可以捕捉微秒(即百萬分之一秒)內(nèi)的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)圖像。該方法包括用激光脈沖快速熔化玻璃化樣品。當(dāng)冰融化成液體時(shí),有一個(gè)可調(diào)的時(shí)間期,研究人員利用此時(shí)間可以誘導(dǎo)蛋白質(zhì),使其以在細(xì)胞自然液態(tài)里的方式進(jìn)行移動(dòng)。





來源:Jonathan M. Voss et al, Rapid melting and revitrification as an approach to microsecond time-resolved cryo-electron microscopy, Chemical Physics Letters (2021).DOI: 10.1016/j.cplett.2021.138812



轉(zhuǎn)載請注明出處。

制造業(yè)激光激光技術(shù)
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀