化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項目成果>正文

北大團(tuán)隊創(chuàng)新自組裝超結(jié)構(gòu)電鏡載網(wǎng)技術(shù) 顯著提升冷凍電鏡成像質(zhì)量
2024年09月26日 15:10:46 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：10347

北大彭海琳課題組與合作者研發(fā)基于石墨烯-硬脂酸分子自組裝層復(fù)合結(jié)構(gòu)的冷凍電鏡載網(wǎng)，顯著抑制冷凍制樣中氣液界面效應(yīng)，提升生物大分子高分辨率結(jié)構(gòu)解析精度。

　　【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳課題組攜手合作者在冷凍電鏡技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，成功研發(fā)出基于石墨烯-硬脂酸分子自組裝層復(fù)合結(jié)構(gòu)(GSAMs)的冷凍電鏡載網(wǎng)。該研究成果以“Self-assembled superstructure alleviates air-water interface effect in cryo-EM”為題，發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上(2024,15, 7300)。
 
　　單顆粒冷凍電鏡作為揭示生物大分子精細(xì)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理的關(guān)鍵技術(shù)，在生命科學(xué)研究中扮演著至關(guān)重要的角色。然而，傳統(tǒng)冷凍制樣過程中，生物蛋白分子容易吸附在氣液界面，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變性和優(yōu)勢取向問題，嚴(yán)重制約了高分辨率結(jié)構(gòu)解析的精度。為解決這一難題，彭海琳課題組與合作者創(chuàng)新性地提出了GSAMs載網(wǎng)技術(shù)，顯著抑制了氣液界面效應(yīng)，為冷凍電鏡成像開辟了新途徑。
 
　　GSAMs載網(wǎng)通過石墨烯與硬脂酸分子的自組裝行為，在液面上形成大面積自支撐的石墨烯薄膜。該復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅能夠有效降低蛋白分子在氣液界面的吸附，還豐富了蛋白分子在冰層中的取向，極大提升了冷凍電鏡成像的質(zhì)量。研究團(tuán)隊通過GSAMs載網(wǎng)成功實現(xiàn)了多種蛋白的高分辨率三維結(jié)構(gòu)解析，包括鏈霉親和素(分辨率達(dá)2.6?)、人體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2-新冠病毒刺突蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域復(fù)合體(分辨率達(dá)3.3?)以及20S蛋白酶體(分辨率達(dá)2.0?)等，展示了該技術(shù)的強(qiáng)大潛力和廣泛應(yīng)用前景。
 
　　值得注意的是，GSAMs載網(wǎng)的制備方法簡單易行，避免了傳統(tǒng)高分子輔助轉(zhuǎn)移法可能帶來的污染問題，且實現(xiàn)了懸空石墨烯電鏡支撐膜的批量制備，懸空膜完整度高達(dá)99.5%。這一創(chuàng)新不僅提升了冷凍電鏡成像的分辨率，還為生物大分子結(jié)構(gòu)的精確解析提供了有力支持。
 
　　彭海琳課題組與王宏偉課題組的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，為冷凍電鏡技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。此前，雙方已基于懸空石墨烯功能膜在冷凍電鏡成像的氣液界面控制、優(yōu)勢取向抑制、冰層控制及樣品漂移等方面取得了一系列重要成果。此次GSAMs載網(wǎng)的研發(fā)，再次彰顯了雙方在冷凍電鏡技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累和創(chuàng)新能力。
 
　　隨著GSAMs載網(wǎng)技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，相信將為生命科學(xué)領(lǐng)域的研究者提供更加高效、精準(zhǔn)的冷凍電鏡成像工具，推動生物大分子結(jié)構(gòu)解析的進(jìn)一步發(fā)展。
 
　　素材來源：北京大學(xué)新聞網(wǎng)
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 北京出臺三年行動計劃：推動AI賦能高端科學(xué)儀器創(chuàng)新

    北京四部門聯(lián)合印發(fā)《北京市加快人工智能賦能科學(xué)研究高質(zhì)量發(fā)展行動計劃(2025-2027年)》，鼓勵人工智能技術(shù)賦能科學(xué)儀器發(fā)展，...
    2025-07-16 15:04:17

  • 同濟(jì)大學(xué)原子力顯微鏡項目中標(biāo)結(jié)果公告

    項目名稱：同濟(jì)大學(xué)地質(zhì)體微觀物理力學(xué)性能測量系統(tǒng)采購項目,項目編號：0705-254005012320/03,招標(biāo)范圍：原子力顯微...
    2025-07-16 11:34:01

  • 高時空分辨布里淵顯微鏡研制成功

    近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員楊帆牽頭研制成功國際首臺高時空分辨布里淵顯微鏡，實現(xiàn)了亞毫秒時間分辨與亞微米空間分辨的...
    2025-07-16 11:16:48

  • 預(yù)算554.5萬 大連工業(yè)大學(xué)采購科研設(shè)備

    近日，大連工業(yè)大學(xué)就“大連工業(yè)大學(xué)分析測試平臺建設(shè)項目-教學(xué)、科研平臺建設(shè)項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為554.5萬元。
    2025-07-16 09:25:27

  • 【會議回顧】分論壇三：多模態(tài)電鏡與原位譜學(xué)技術(shù)

    2025年7月8日—11日，第十五屆中國生命科學(xué)公共平臺管理與技術(shù)發(fā)展研討會在西安隆重召開。分論壇三主題為多模態(tài)電鏡與原位譜學(xué)技術(shù)...
    2025-07-15 15:36:25

  • 西部超導(dǎo)場發(fā)射掃描電鏡（進(jìn)口）中標(biāo)結(jié)果公告

    項目名稱：西部超導(dǎo)場發(fā)射掃描電鏡采購項目，項目編號：0844-254LH2025802，招標(biāo)范圍：場發(fā)射掃描電鏡（進(jìn)口）1臺/套，...
    2025-07-10 14:17:02

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。