冷凍電鏡技術是什么呢?冷凍電鏡用于生物樣品三維結構解析,包含單顆粒分析、微晶電子衍射和冷凍電子斷層掃描3種技術。冷凍電鏡單顆粒分析技術(cryo-EMSPA)是一種以單顆粒形式分析生物分子組裝的新方法,通過將負染電鏡篩選獲得的合適濃度的生物分子樣品快速冷凍,使生物大分子以近天然狀態(tài)存在于無定形冰中,然后進行冷凍樣品的篩選、數(shù)據(jù)收集和三維結構解析,從而獲得高分辨率的生物分子結構。冷凍電鏡單顆粒分析技術能夠從分子層面進行詳細的研究,解析基于結構的藥物研發(fā)的分子基礎,而冷凍電子斷層掃描能夠從亞細胞水平觀察目標分子在原位細胞環(huán)境中的作用位點和作用機制,相信在不久的將來能夠用于進一步確認基于結構的藥物研究的可靠性。微晶電子衍射不只能夠進行小分子微晶結構解析,也可與現(xiàn)有技術互補,進行生物大分子及其復合物的微晶結構解析。冷凍電鏡技術的獨特優(yōu)勢:適合于研究結構不規(guī)則的大分子復合物,對于分子量的上限沒有限制。金華冷凍透射電鏡技術哪里有
冷凍電子顯微技術學解析生物大分子及細胞結構的中心是透射電子顯微鏡成像,包括樣品制備、圖像采集、圖像處理及三維重構等幾個基本步驟。三維重構:數(shù)據(jù)處理的較終目的是為了獲得生物樣品的三維質量密度圖,由二維圖像推知三維結構的方法即三維重構。其理論原理是在1968年由DeRosier和Klug提出的中心截面定理:一個函數(shù)沿某方向投影函數(shù)的傅里葉變換等于此函數(shù)的傅里葉變換通過原點且垂直于此投影方向的截面函數(shù)。由于樣品性質的不同,圖像分析的方法也有差異。東莞冷凍電鏡單顆粒技術服務電話冷凍電鏡技術用于生物樣品三維結構解析,包含單顆粒分析、微晶電子衍射和冷凍電子斷層掃描3種技術。
冷凍電鏡技術的儀器結構:(1)圖像記錄系統(tǒng):收集來自樣品的電子信號,在熒光屏上形成圖像。(2)電子槍:產生電子束的部分,聚光鏡系統(tǒng)負責將電子束聚焦到樣本樣品上。(3)圖像生成系統(tǒng):由物鏡,中間和投影儀鏡頭以及可移動平臺組成。冷凍電鏡已經能解析出生物大分子的原子級分辨率(0.2-0.3nm)結構,但是這一結果離物理極限還有較大距離。長久以來,冷凍電鏡在結構生物學領域取得了巨大成功,目前,多構象蛋白的三維分類問題和生物大分子的動力學分析依然是充滿挑戰(zhàn)的研究方向,新型的算法發(fā)展也將主要圍繞這些問題展開。而作為一種低信號源激發(fā)測試技術,冷凍電鏡技術在一些對電子束、熱敏感材料,如鈣鈦礦材料、某些高分子材料、水凝膠、量子點等精細結構的物理表征與機理研究中也具有巨大的應用潛力。他山之石,可以攻玉。隨著硬件設備與模擬算法的改進,這項帶著結構生物化學研究邁入新紀元的技術,未來必定擁有更加廣闊的應用前景。
為什么要做冷凍透射電子顯微鏡技術服務?a.反應樣品溶液里結構:如有機分子組裝成的微球、囊泡、膠束、納米管、片層、水凝膠結構等(往往一般透射拍攝到的都是溶液揮發(fā)干了之后的結構,但是這樣的結構無論是形貌和尺寸和溶液里都有一定差別,現(xiàn)在好多文章的審稿意見都會需要這類結構的透射照片在溶液里的真實形貌,說簡單了就是讓補一個冷凍透射);b.不穩(wěn)定的納米結構:比如經不起強電子束照射的樣品(MOF、COF等若相互作用力結合的材料,如金屬配位、氫鍵相互作用、親疏水作用力、ππ堆疊等)在強電子束照射下結構會坍塌,冷凍電鏡全程在-160℃下可以做到對樣品損害較??;c.生物類分子好多都需要冷凍,因為生物分子本身都需要在水或者血液等存活,一些生物樣品構筑的一些納米結構,如納米微球、囊泡、膜、多孔材料等等。冷凍電子顯微技術主要包括單顆粒冷凍電鏡技術和冷凍電子斷層掃描技術。
冷凍電鏡技術解析結構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構一般流程為:蛋白表達純化;負染樣品準備:約2小時完成;負染樣品的數(shù)據(jù)收集:約8小時完成;冷凍樣品的準備:約4小時完成;冷凍樣品的數(shù)據(jù)收集:48-120小時完成。三維結構重建。冷凍電鏡解析蛋白結構對蛋白質的要求:分子量:一般需要樣品的分子量在200kD以上。緩沖液:緩沖液中不能含有多糖,DMSO,甘油等有機物質,這些會降低樣品的襯度,難以獲得高分辨的三維結構。一般而言,緩沖液為20mMHepes,150mMNaCl。濃度:一般而言,可溶性蛋白濃度應在1mg/ml左右,膜蛋白應保證濃度在5mg/ml左右。體積:20ul足夠(前提是需要蛋白濃度達標,做一個樣品3ul左右)。均一性:分子篩行為表現(xiàn)為單一的峰,均一性大于90%。冷凍電鏡技術中單顆粒分析法優(yōu)點:樣品受總輻射值??;對稱顆粒的解析分辨率更高。莆田快速冷凍顯微鏡技術服務公司
冷凍電鏡技術測定結構的幾種方法:X射線晶體學、NMR、和冷凍電鏡技術。金華冷凍透射電鏡技術哪里有
冷凍電鏡技術助力快速、高效的新藥研發(fā):分子生物學興起后,基于靶點的藥物發(fā)現(xiàn)逐漸成為主流新藥研發(fā)模式。通常通過結構生物學方法獲得靶點及靶點-受體相互作用的結合位點。將靶點結構和結合位點作為模型進行虛擬篩選,并通過高通量的方法獲得可能結合的潛在分子,并進一步通過結構生物學方法直接解析靶點-潛在分子的高分辨率結構,進行潛在分子的確認。冷凍電鏡“分辨率改變”使其成為獲得優(yōu)于3?結構的常規(guī)技術。高分辨率的結構能夠清晰地描繪靶點與潛在分子相互作用的信息,包括結合表位、配體手性等,為潛在化合物的結構改造提供了指導。新的疾病或者突發(fā)流行病需要進行從頭藥物設計研究,這些應對性的藥物研發(fā)需要有大量基礎研究的積累。冷凍電鏡技術既完美契合了結構生物學的基礎研究,又能夠助力加速基于結構的藥物研發(fā)。金華冷凍透射電鏡技術哪里有