Cell:革命性技術獲得新突破

【字體: 時間:2016年05月30日 來源:生物通

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  冷凍電鏡技術為結構生物學領域帶來了一場革命,催生了大量的研究新成果。不過,冷凍電鏡此前解析的都是不小于200 kDa的蛋白。美國國家癌癥研究所(NCI)的科學家們克服了現有的技術障礙。他們不僅用單顆粒冷凍電鏡獲得了小于100 kDa的蛋白復合體結構,還讓這一技術的分辨率突破2 Å。這項重要的研究成果于五月二十六日的發表在Cell雜志上。

  

生物通報道:不久以前,冷凍電鏡(cryo-EM)還不是大多數結構生物學家們的第一選擇。而現在,冷凍電鏡已經成為了X射線晶體衍射的有力競爭者,不僅在分辨率上能夠與之匹敵,還適用于難以結晶的大分子。這一技術為結構生物學領域帶來了一場革命,催生了大量的研究新成果。不過,冷凍電鏡此前解析的都是不小于200 kDa的蛋白。

美國國家癌癥研究所(NCI)的科學家們克服了現有的技術障礙。他們不僅用單顆粒冷凍電鏡獲得了小于100 kDa的蛋白復合體結構,還讓這一技術的分辨率突破2 Å。這項重要的研究成果于五月二十六日的發表在Cell雜志上。

研究人員通過單顆粒冷凍電鏡解析了異檸檬酸脫氫酶(93 kDa)的高分辨率結構,鑒定了小分子抑制劑與IDH1結合時的構象改變。研究人員還用單顆粒冷凍電鏡成像了乳酸脫氫酶(145 kDa)和谷氨酸脫氫酶(334 kDa),分辨率達到2.8Å和1.8Å。

異檸檬酸脫氫酶(IDH1)和乳酸脫氫酶(LDH)是癌癥藥物研發的熱門靶標,其編碼基因發生突變在癌癥中很常見。深入了解這些蛋白的結構細節,可以幫助研究者們鑒定與之結合的小分子,進而調節蛋白質的活性。

這項研究表明,cryo-EM可以用來廣泛研究藥物與靶蛋白的相互作用!癱ryo-EM能夠對候選藥物形成的復合體進行結構分析,這讓我們感到非常振奮,”這項研究的領導者,NCI的Sriram Subramaniam博士說,F在,研究者們可以直接觀察藥物結構調整的具體效果,這將為藥物研發過程帶來一場革命。

前不久,清華大學和Albany大學的研究團隊在Nature Structural & Molecular Biology雜志上發表文章,通過冷凍電鏡技術(cryo-EM)揭示了II型內含子的活性結構。Ⅱ型內含子廣泛存在于細菌基因組中,是具有催化活性的RNA分子,可以自我剪接形成成熟RNA。(更多詳細信息參見:清華大學Nature子刊發表重要研究成果

俄勒岡健康與科學大學、加州大學、HHMI的科學家們通過冷凍電鏡闡明了甘氨酸受體的作用機制。這項研究發表在Nature雜志上,文章的通訊作者是結構生物學牛人Eric Gouaux。甘氨酸是神經系統的主要抑制性遞質,它通過甘氨酸受體(GlyR)起作用,打開氯離子通道進而抑制神經元的激發。GlyR控制著多種運動和感知功能,包括視覺和聽覺。GlyR發生突變與自閉癥、過度驚嚇等神經疾病有關。(更多詳細信息參見:著名科學家Nature發表重要研究成果

人類輪狀病毒和昆蟲胞質多形體病毒(CPV)都是呼腸孤病毒科的成員。加州大學洛杉磯分校的周正洪(Z.Hong Zhou)教授和華南農業大學動科院的孫京臣(Jingchen Sun)教授在Nature雜志上發表文章,為人們展示了這種雙鏈RNA病毒的基因組和TEC結構。研究人員通過冷凍電鏡和不對稱重建,解析了休眠狀態CPV(q-CPV)的基因組結構。(更多詳細信息參見:華南農業大學Nature發表重要成果

生物通編輯:葉予

生物通推薦原文:Breaking cryo-EM resolution barriers to facilitate drug discovery. Cell

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