Cell:革命性技术获得新突破

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2016年5月30日 来源:生物通

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  冷冻电镜技术为结构生物学领域带来了一场革命,催生了大量的研究新成果。不过,冷冻电镜此前解析的都是不小于200 kDa的蛋白。美国国家癌症研究所(NCI)的科学家们克服了现有的技术障碍。他们不仅用单颗粒冷冻电镜获得了小于100 kDa的蛋白复合体结构,还让这一技术的分辨率突破2 Å。这项重要的研究成果于五月二十六日的发表在Cell杂志上。

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生物通报道:不久以前,冷冻电镜(cryo-EM)还不是大多数结构生物学家们的第一选择。而现在,冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者,不仅在分辨率上能够与之匹敌,还适用于难以结晶的大分子。这一技术为结构生物学领域带来了一场革命,催生了大量的研究新成果。不过,冷冻电镜此前解析的都是不小于200 kDa的蛋白。

美国国家癌症研究所(NCI)的科学家们克服了现有的技术障碍。他们不仅用单颗粒冷冻电镜获得了小于100 kDa的蛋白复合体结构,还让这一技术的分辨率突破2 Å。这项重要的研究成果于五月二十六日的发表在Cell杂志上。

研究人员通过单颗粒冷冻电镜解析了异柠檬酸脱氢酶(93 kDa)的高分辨率结构,鉴定了小分子抑制剂与IDH1结合时的构象改变。研究人员还用单颗粒冷冻电镜成像了乳酸脱氢酶(145 kDa)和谷氨酸脱氢酶(334 kDa),分辨率达到2.8Å和1.8Å。

异柠檬酸脱氢酶(IDH1)和乳酸脱氢酶(LDH)是癌症药物研发的热门靶标,其编码基因发生突变在癌症中很常见。深入了解这些蛋白的结构细节,可以帮助研究者们鉴定与之结合的小分子,进而调节蛋白质的活性。

这项研究表明,cryo-EM可以用来广泛研究药物与靶蛋白的相互作用。“cryo-EM能够对候选药物形成的复合体进行结构分析,这让我们感到非常振奋,”这项研究的领导者,NCI的Sriram Subramaniam博士说。现在,研究者们可以直接观察药物结构调整的具体效果,这将为药物研发过程带来一场革命。

前不久,清华大学和Albany大学的研究团队在Nature Structural & Molecular Biology杂志上发表文章,通过冷冻电镜技术(cryo-EM)揭示了II型内含子的活性结构。Ⅱ型内含子广泛存在于细菌基因组中,是具有催化活性的RNA分子,可以自我剪接形成成熟RNA。(更多详细信息参见:清华大学Nature子刊发表重要研究成果

俄勒冈健康与科学大学、加州大学、HHMI的科学家们通过冷冻电镜阐明了甘氨酸受体的作用机制。这项研究发表在Nature杂志上,文章的通讯作者是结构生物学牛人Eric Gouaux。甘氨酸是神经系统的主要抑制性递质,它通过甘氨酸受体(GlyR)起作用,打开氯离子通道进而抑制神经元的激发。GlyR控制着多种运动和感知功能,包括视觉和听觉。GlyR发生突变与自闭症、过度惊吓等神经疾病有关。(更多详细信息参见:著名科学家Nature发表重要研究成果

人类轮状病毒和昆虫胞质多形体病毒(CPV)都是呼肠孤病毒科的成员。加州大学洛杉矶分校的周正洪(Z.Hong Zhou)教授和华南农业大学动科院的孙京臣(Jingchen Sun)教授在Nature杂志上发表文章,为人们展示了这种双链RNA病毒的基因组和TEC结构。研究人员通过冷冻电镜和不对称重建,解析了休眠状态CPV(q-CPV)的基因组结构。(更多详细信息参见:华南农业大学Nature发表重要成果

生物通编辑:叶予

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

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