低溫冷凍透射電鏡技術(shù)的特點(diǎn):相對于常溫透射電鏡,低溫透射電鏡的優(yōu)勢有:①快速冷凍制樣技術(shù)將樣品固定在玻璃態(tài)的冰層中,避免了水或溶劑結(jié)晶對樣品結(jié)構(gòu)的破壞,能夠保持液相中有機(jī)分子自組裝體和化學(xué)反應(yīng)中間體的微觀結(jié)構(gòu),避免了樣品干燥引起的結(jié)構(gòu)變化;②高分子及化學(xué)反應(yīng)體系常常具有非平衡態(tài)結(jié)構(gòu),快速冷凍制樣技術(shù)能夠保持住非平衡態(tài)結(jié)構(gòu),進(jìn)而得以觀察;③低溫條件能夠盡可能保持有機(jī)和高分子等軟物質(zhì)材料的微觀結(jié)構(gòu),明顯減少電子束對樣品的損傷。冷凍電鏡技術(shù)之冷凍蝕刻電子顯微鏡優(yōu)點(diǎn):能耐受電子束轟擊和長期保存。宜昌透射電鏡技術(shù)哪里有
冷凍電鏡技術(shù)在結(jié)構(gòu)生物學(xué)中的應(yīng)用:冷凍電鏡技術(shù)主要應(yīng)用在單個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的分析方面。此外,冷凍電子顯微鏡技術(shù)還將普遍應(yīng)用于細(xì)胞組織的超微結(jié)構(gòu)解析,對解開生命活動的規(guī)律和機(jī)制等奧秘會產(chǎn)生更大影響。有人創(chuàng)造了利用冷凍電鏡單顆粒分析技術(shù)解析至近原子分辨率的分子量較小的生物大分子的記錄。施一公研究組解析了γ-secretase蛋白質(zhì)和RyR-1蛋白質(zhì)。研究組解析了Mammalianrespirasome蛋白質(zhì)。隨著越來越多蛋白質(zhì)神秘面紗的揭開,我們可以更好地解釋各種各樣的生命活動發(fā)生的原因和機(jī)理。利用冷凍電鏡技術(shù)觀察到的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),我們可以定向改造或構(gòu)建新的蛋白質(zhì)用于科研或醫(yī)療領(lǐng)域。透射電鏡技術(shù)應(yīng)用冷凍電鏡技術(shù),是一種重要的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究方法。
冷凍電子顯微鏡技術(shù)中單顆粒重構(gòu)技術(shù):該技術(shù)也叫做單顆粒分析,主要適用于結(jié)構(gòu)具有全同性的生物大分子的結(jié)構(gòu)解析,蛋白質(zhì)的分子量通常要求在100KD以上,在顆粒數(shù)目足夠多的情況下,理論上其分辨率可以達(dá)到原子水平。該方法的圖像處理和三維重構(gòu)計(jì)算過程如下:從原始的電鏡照片中將顆粒圖像挑選出來,對其進(jìn)行二維圖像對中、分類和平均,然后通過計(jì)算等價線的方法推算各分類圖的取向,利用傅里葉重構(gòu)法建立始三維結(jié)構(gòu)模型,通過對原始圖片或分類平均圖與結(jié)構(gòu)模型投影的匹配,優(yōu)化取向參數(shù),進(jìn)而得到更準(zhǔn)確的三維結(jié)構(gòu)模型,如此反復(fù)對初始結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行修正,直到收斂獲得較終的結(jié)果。單顆粒重構(gòu)技術(shù)近年來發(fā)展迅速,應(yīng)用普遍,不斷有文章報道利用此技術(shù)所獲得的大分子復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。
冷凍電子顯微技術(shù)主要包括單顆粒冷凍電鏡技術(shù)和冷凍電子斷層掃描技術(shù)。單顆粒冷凍電鏡技術(shù)首先捕獲大量隨機(jī)分布的同一種生物樣品的二維圖像,然后通過圖像處理算法解析其三維結(jié)構(gòu)。近年來,隨著冷凍電鏡設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟硬件的快速發(fā)展,特別是隨著直接電子探測器在冷凍電鏡中的應(yīng)用,單顆粒冷凍電鏡技術(shù)邁進(jìn)了原子分辨率水平,在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和新藥研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。冷凍電鏡通過記錄單個生物樣品在傾斜旋轉(zhuǎn)過程中投影的一系列二維圖像,采用特殊的算法計(jì)算,將二維圖像重構(gòu)為三維斷層圖像。冷凍電鏡主要研究組織、細(xì)胞和微生物中的超微結(jié)構(gòu),它能夠提供生理環(huán)境下大分子復(fù)合物納米、亞納米甚至近原子尺度的原位結(jié)構(gòu)信息以及其與其它大分子的相互作用信息。冷凍電鏡技術(shù)的基本原理是將生物大分子溶液置于電鏡載網(wǎng)上形成一層非常薄的水膜。
冷凍電鏡技術(shù):隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和人類對于生命科學(xué)領(lǐng)域知識的不斷積累,藥物研發(fā)越來越走向理性化,包括法規(guī)體系的建立和優(yōu)化、藥品質(zhì)量控制模式的變遷走向QbD階段?;诮Y(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸成為藥物開發(fā)設(shè)計(jì)的主流,與此同時冷凍電鏡技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。冷凍電鏡單顆粒分析技術(shù)和微晶電子衍射技術(shù)不只能解析近原子分辨率的結(jié)構(gòu),而且能解析傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)生物學(xué)無法解析的結(jié)構(gòu),幫助確認(rèn)藥物靶點(diǎn),拓展可用藥物靶點(diǎn)的研究范圍和完善基于靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)。冷凍電子斷層掃描技術(shù)在不久的未來可能提供細(xì)胞原位觀察藥物與靶點(diǎn)的作用。冷凍電子顯微鏡技術(shù)步驟樣品制備注意:用于冷凍電鏡研究的生物樣品必須非常純凈。東莞冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)公司
冷凍電鏡技術(shù)的研究,主要是冷凍成像和蛋白快速冷凍技術(shù)。宜昌透射電鏡技術(shù)哪里有
冷凍電鏡技術(shù)的原理:透射電鏡成像過程中,電子束穿透樣品,將樣品的三維電勢密度分布函數(shù)沿著電子束的傳播方向投影至與傳播方向垂直的二維平面上。1968年,AronKlug發(fā)現(xiàn)ZX截面定理,提出可以通過三維物體不同角度的二維投影在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行三維重構(gòu)來解析獲得物體的三維結(jié)構(gòu)。根據(jù)這一原理,利用透射電鏡獲得生物樣品多個角度的放大電子顯微圖像,即有可能在計(jì)算機(jī)里重構(gòu)出它的三維空間結(jié)構(gòu)。在冷凍電子顯微學(xué)結(jié)構(gòu)解析的具體實(shí)踐中,依據(jù)不同生物樣品的性質(zhì)及特點(diǎn),可以采取不同的顯微鏡成像及三維重構(gòu)方法。目前主要使用的幾種冷凍電子顯微學(xué)結(jié)構(gòu)解析方法包括:電子晶體學(xué)、單顆粒重構(gòu)技術(shù)、電子斷層掃描重構(gòu)技術(shù)等,它們分別針對不同的生物大分子復(fù)合體及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。宜昌透射電鏡技術(shù)哪里有
冷凍電鏡技術(shù)之冷凍透射電鏡: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(shè)備,將樣品冷卻到液氮溫度(77K),用于觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍,可以降低電子束對樣品的損傷,減小樣品的形變,從而得到更加真實(shí)的樣品形貌。它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先是加速電壓高,電子能穿透厚樣品;第二是透鏡多,光學(xué)性能好;第三是樣品臺穩(wěn)定;第四是全自動,自動換液氮,自動換樣品,自動維持清潔。冷凍電鏡技術(shù)中的單顆粒分析法理論成像分辨率更高。廣州冷凍電鏡技術(shù)服務(wù)冷凍電鏡技術(shù)解析結(jié)構(gòu)的一般流程是怎樣的?對樣品的要求是什么?冷凍電鏡解析蛋白結(jié)構(gòu)一般流程為:蛋白表達(dá)純化...