清华生命学院王雄伟课题组发文报导冷冻电镜过
来源:月份网 发表于2019-07-08 13:39:24 编辑:小s
摘要: 10月10日电 10月3日,清华大学生命科学学院王雄伟教授领导的研讨组在《结构》(Structure)期刊在线宣布题为《使用球差纠正冷冻电镜和电压相位板技能在

10月10日电 10月3日,清华大学生命科学学院王雄伟教授领导的研讨组在《结构》(Structure)期刊在线宣布题为《使用球差纠正冷冻电镜和电压相位板技能在过焦状态下解析近原子分辩率蛋白结构》(Near-Atomic Resolution Structure Determination in Over-Focus with Volta Phase Plate by Cs-corrected Cryo-EM)的冷冻电镜办法学研讨论文。该研讨成果初次提出并使用过焦成像技能取得高分辩蛋白质结构,是冷冻电镜成像理论方面的新办法,一起也为球差纠正技能和相位板技能在生物冷冻电镜范畴的使用供给了新思路。?

过焦成像技能示意图。

近年来,冷冻电镜技能的快速开展使得越来越多的生物大分子结构得以解析,但现在许多已宣布的电镜结构在搜集数据时的成像办法却仍在沿袭数十年曾经的欠焦成像办法。这是因为在电镜成像时,生物冷冻样品并不是完美的 弱相位物体 (即电子与其发作相互作用时只发作弹性散射而不丢失能量),而是会遭到必定的能量丢失,发生振幅衬度。而依据衬度传递理论(Contrast transfer theory),在存在振幅衬度的情况下假如使用过焦成像,图画会在极低频率处有快速的相位回转,发生能够用肉眼观察到的图画衬度翻转(由黑变白)。而这种极低频的相位回转很难用软件去估测和校对,导致过错的高频信号相位拟合,形成无法取得高分辩的结构信息。

王雄伟试验室研讨团队结合近几年开展起来的电压相位板(Volta phase plate,VPP)以及由资料电镜范畴引进生物冷冻电镜的球差纠正器(Cs-corrector)技能,从理论上展现了在特定条件下能够使用这两个设备使得搜集的过焦数据和欠焦数据彻底等价,然后不需要对过焦和欠焦数据进行区别。随后,研讨人员使用电压相位板和球差纠正电镜搜集了去铁蛋白(apo-ferritin)在欠焦和过焦状态下的电镜相片,并解析得到了去铁蛋白在欠焦状态下2.9埃、过焦状态下3.2埃和过焦/欠焦混合状态下3.0埃的三个高分辩结构。这些成果从试验上证明晰过焦成像技能的可行性,也为电镜数据搜集供给了有价值的新特性。

清华大学生命科学学院教授、高精尖立异中心王雄伟博士和清华大学冷冻电镜渠道主管雷建林博士为该论文的一起通讯作者。生命学院2019级博士生范潇,结构生物学高精尖立异中心杰出学者赵玲云博士为该论文一起榜首作者。生命学院2019级博士生刘传参加了部分作业。北京大学化学院彭海琳课题组2019级博士生张金灿供给了石墨烯电镜载网,中国科学院生物物理研讨所阎锡蕴课题组范克龙博士供给了去铁蛋白样品。

本项研讨取得了清华大学冷冻电镜渠道的大力支撑,一切的冷冻电镜数据均收集于国家蛋白质科学(北京)设备清华大学冷冻电镜渠道;数据处理作业取得了国家蛋白质科学(北京)设备清华大学高性能核算渠道的支撑。本项作业取得了国家自然科学基金委、科技部、北京市科委和北京市结构生物学高精尖立异中心等的支撑。

原文链接:

http://www.cell.com/structure/fulltext/S0969-2126(17)30261-7

 

清华生命学院王雄伟课题组发文报导冷冻电镜过焦成像新方法

 

清华生命学院王雄伟课题组发文报导冷冻电镜过焦成像新方法

 

清华生命学院王雄伟课题组发文报导冷冻电镜过焦成像新方法

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