冷冻电镜首次观察到单个原子

 
 
冷冻电镜首次调查到单个原子  
 

去铁卵白的冷冻电镜图谱。图片来历：Paul Emsley/MRC Laboratory of Molecular Biology

冷冻电镜发生了迄今为止最清晰的图像，而且首次识别出了卵白质中的单个原子。据《自然》报道，两个尝试室5月底陈诉的这一打破，固定了冷冻电镜作为绘制卵白质3D形状的主要东西的职位。

“这是一个里程碑，这是必定的。真的没有什么可以打破了，这是最后的判别率屏障。”率领了个中一项研究的德国马克斯普朗克生物物理化学研究所生物化学家和电子显微镜学家Holger Stark说。另一项研究由英国剑桥医学研究委员会分子生物学尝试室布局生物学家Sjors Scheres和Radu Ariescu率领。两篇文章均宣布在bioRxiv预印本处事器上。

原子判别率图足够准确，可以在约1.2×10–10 米的判别率下清楚地判别出卵白质中单个原子的位置。这些布局对付领略酶是如何事情的，以及操作这些看法来识别可以或许阻止其活性的药物出格有用。

为了让冷冻电镜到达原子判别率，这两个团队研究了一种名为去铁卵白的卵白质。由于其不变性，这种卵白质已经成为冷冻电镜的试验台：该卵白质布局的判别率为1.54×10–10 米，这是之前的记录。

随后，研究小组通过技能改造，拍摄到了更清晰的去铁卵白照片。Stark研究小组获得了这种卵白质的1.25×10–10 米布局，提高了所得图像的判别率。

英国团队得到的1.2×10–10 米布局很是完整，Scheres说，他们可以判别出卵白质和周围水分子中的单个氢原子。

Scheres和Aricescu还测试了对一种名为GABAA受体的卵白质的简化形式的改造。这种卵白质位于神经元膜，是全身镇痛剂、焦急药物和很多其他药物的靶标。去年，Aricescu团队利用冷冻电镜将该卵白质定位到2.5×10–10 米。但利用新的试剂盒，研究人员得到了1.7×10–10 米判别率。Aricescu说：“这就像在你的眼睛上剥去一层恍惚的对象。在这个判别率下，每0.5×10–10 米就打开了一个完整的宇宙。”

Scheres说，这些打破大概会固定冷冻电镜作为大大都布局研究首选东西的职位。但Stark认为，X射线晶体学仍保存一些吸引力。假如一种卵白质可以结晶，那么它就能在很短时间内相对高效地生成与数千种潜在药物相团结的布局，不外仍然需要数小时到数天的时间，才气为极高判别率的低温电磁布局生成足够的数据。

Stark说：“每种技能都有优缺点。人们已经颁发了许多论文和评论称冷冻电镜的这些最新希望将成为X射线的灭亡信号。我对此暗示猜疑。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1101/2020.05.21.106740

https://doi.org/10.1101/2020.05.22.110189

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