要点
1. 常规的单颗粒分析技术是将目标分子从生物膜内取出来进行分析,而膜内真实环境下很难对大分子的结构做解析。
2. IBSA (Image Based Structure Analysis)方法实现了在真实生存环境下膜内大分子的结构解析。
3. 此方法的开发,期待冷冻电镜在生物功能分析和制药研究方面做出大的贡献。
IBSA(Image Based Structure Analysis)方法:在冷冻状态下,通过拍摄样品台上固定的样品的倾斜像和非倾斜像,发挥单粒子分析法的优势,提高三维重构的可靠性,从而分析生物膜内蛋白质的真实结构。
此成果由东京医科齿科大学的藤吉 好則教授(开发当时任名古屋大学特聘教授)与日本电子株式会社的电子光学事业部共同开发,开发课题为【真实环境下高分辨三维生物结构解析系统】。
使用设备:JEOL冷冻电子显微镜(图1)
样品:β-galactosidase (β-半乳糖苷酶)
使用IBSA方法,成功地解析出真实生存环境下膜内大分子的结构。
通过傅里叶壳层关联函数FSC (Fourier Shell Correlation)曲线法,FSC=0.143阈值得到0.27nm分辨率(图2)。
详细信息请登录:https://www.jst.go.jp/jitsuyoka/
参考图:
图1 冷冻电子显微镜 图2 β-galactosidase的三维重构示意图
(A) FSC曲线。 红色虚线显示FSC=0.143、与红色实线最初交叉的地方定义分辨率为0.27nm
(B) 三维重构图和原子模型
(C) 酶活性部位的Mg2+离子