QRB discovery：研讨提出低降温速度冷冻制样打消卵白质疾速漂移

起源：生物物理研讨所 2021-11-16 12:27

近期，QRB discovery在线颁发了中国迷信院生物物理研讨所研讨员章新政课题组题为Low-cooling-rate freezing in biomolecular cryo-electron microscopy for recovery of initial frames的研讨论文。研讨发现了在冷冻电镜成像进程中招致电子束诱

近期，QRB discovery在线颁发了中国迷信院生物物理研讨所研讨员章新政课题组题为Low-cooling-rate freezing in biomolecular cryo-electron microscopy for recovery of initial frames的研讨论文。研讨发现了在冷冻电镜成像进程中招致电子束诱导卵白质样品疾速漂移的新机制，并提出通过下降冷却速度制备无疾速漂移的冷冻电镜样品的新办法。该办法可以无效复原辐照毁伤起码，含最多高分辩旌旗灯号的成像数据质量，提升重构分辩率，完成辐照毁伤敏感氨基酸的高分辩重构，高分辩旌旗灯号的复原也为冷冻电镜到达原子分辩率奠基了根底。

1980年月，有迷信家把含水样品疾速投入到-183℃的液态乙烷中，制备包埋在玻璃态冰中的高温样品来削减生物样品受高能电子束照耀发生的毁伤。普通以为，降温速度越快越容易发生玻璃态冰，然则玻璃态冰中的卵白质在电子束照耀初期会发生疾速漂移，无奈矫正，使冷冻电镜前几帧成像隐约而无奈无效利用于三维重构。电子束曝光初期的冷冻电镜数据具备最小的辐照毁伤，含有最次要的高分辩旌旗灯号，以是电子束诱导的疾速漂移是完成原子分辩率构造解析以及易辐照毁伤氨基酸高分辩重构所必要降服的壁垒，有迷信家称其为冷冻电镜中的“Key outstanding problem”。

颠末近5年的攻关，研讨职员发现疾速漂移源自玻璃态冰在急速解冻时发生的应力，该应力和过高的降温速度相关，可以通过下降冷却速度来削减。通过优化冷冻制样技术，下降冷冻进程中样品的降温速度，研讨完成了卵白质疾速漂移的打消（如图）。在下降冷却速度制备获得的冷冻样品中，数据阐发展现出冷冻电镜前几帧数据被无效复原，从复原的电子密度图中可以清晰看到在一般冷冻样品构造中无奈获得的辐照毁伤敏感的氨基酸侧链信息。(100yiyao.com）

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