Крио-ЭМ можно использовать для определения структуры крупных молекулярных комплексов, таких как комплекс распознавания происхождения (ORC).ОРК распознает и связывает ДНК, запуская процесс копирования генетического материала клетки до деления клеткиКредит: Хуилин Ли, Национальная лаборатория Брукхейвена, и Брюс Стиллман, лаборатория Холодного Спринг Харбора.

Что такое криоэлектроника и как она работает?

При криоэлектроэнергетике исследователи быстро замораживают клетку, вирус, молекулярный комплекс или другую структуру, чтобы молекулы воды не успели сформировать кристаллы.Ученые используют электронный микроскоп, чтобы взорвать замороженный образец электронным пучкомЭто создает двумерную проекцию образца на цифровом детекторе.Создавая сотни проекций образца из многих различных углов и затем принимая среднее значение этих угловПоследние достижения в крио-ЭМ обеспечивают очень подробные изображения белков и других биологических структур.включая более крупные структуры, такие как РНК-белковые комплексы.

Введение криогенной электронной микроскопии (Cryo-EM):

В течение последнего десятилетия криогенная электронная микроскопия (крио-ЭМ) все чаще заменяет традиционные методы подготовки образцов для электронной микроскопии.Именно новаторская работа Тейлора и Глейзера и Дубоше и его коллег проложила путь к этому развитию., который представил квантовый скачок биологической электронной микроскопии, поскольку он позволил получить изображения полностью гидратированных образцов в состоянии, близком к родному.

Термин крио-ЭМ относится к различным методам передачи электронной микроскопической визуализации при применении к образцам, встроенным в стеклянный лед.Три основные отрасли крио-ЭМ имеют отношение к молекулярной структурной биологии: электронная кристаллография, анализ единичных частиц и электронная томография.

Электронная кристаллография дает преимущество в определении структуры белков, образующих 2D-кристаллы ниже 4Å (например, как показано с белками мембраны, транспортирующими воду - аквапорины).Мембранные белки являются особенно перспективными кандидатами для образования двухмерных кристалловВ последнее время были получены разрешения выше 2 Å. three dimensional electron crystallography of protein microcrystals (microED) has been developed and is showing promises in solving high resolutions structures of proteins forming tiny 3D-crystals (200 nm) usually not amenable for study by x-ray crystallography.

Анализ одиночных частиц используется для изолированных и очищенных больших сборов из нескольких подразделений, которые часто очень неоднородны, метастабильны и чрезвычайно трудно кристаллизируются (например,рибосомы или протеасомы 26S) при обычном разрешении 3 ‰ 10 Å и в лучших случаях ниже 2 ÅДиапазон размеров образцов: 5-150 нм.

Что такое рентгеновская кристаллография и как она работает?

Рентгеновская кристаллография пропускает луч рентгеновских лучей через крошечный твердый кристалл, состоящий из триллионов идентичных белковых молекул.похожий на то, как изображения захватываются в цифровой камереКомпьютер измеряет интенсивность рассеянного рентгеновского излучения, чтобы определить местоположение каждого атома в кристаллизированной молекуле.Этот метод использовался для определения более 85 процентов известных белковых структур.

Некоторые подробности о рентгеновской кристаллографии и крио-ЭМ:

1Небольшие белки лучше подходят для рентгеновской кристаллографии, поскольку их трудно распознать крио-ЭМ.

2Рентгеновская кристаллография может получить очень высокое разрешение, хотя крио-ЭМ имеет сопоставимые результаты в последние годы.

3Большие структуры, комплексы и мембранные белки могут быть сложны для кристаллизации.

4EM (отрицательное окрашивание) обеспечивает быстрый скрининг образцов для исключения агрегации и определения олигомеризации, давая визуальный обзор поведения образца и его содержания.

5Крио-ЭМ требует меньшего количества белка, чем рентгеновская кристаллография.

КС-V пептид Крио-ЭМПлатформа услуг:

• Проверка отрицательного окрашивания и расчет 2D классификации
• Подготовка проб замороженной сетки и скрининг состояния
• Сбор данных высокого разрешения и 3D-реконструкция, моделирование