2016值得關注的技術：新蛋白標記
今年第一期《Nature Methods》評出了2015的年度技術——單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）。除此之外，該雜志還對一些熱門技術進行了一番展望，包括細胞內蛋白標記、精準光遺傳學、高度多重成像、亞細胞圖譜分析等等。 熒光化學染料相對較小，具有很好的光物理性質和光譜跨度。這些特性使熒光染料特別有吸引力，有望替代熒光蛋白進行蛋白標記。研究者們正在積極開發相應的工具，在活細胞中用染料標記目的蛋白。 對于絕大多數應用來說，熒光染料需要能夠實現特異性的標記。現在已經有一些工具能做到這一點，比如SNAP和Halo標簽、FlAsH和ReAsH、和hexahistidine標簽。這些工具主要使用能特異性結合相應染料的小蛋白或多肽，對靶蛋白進行標記。還有一種方法是在蛋白翻譯過程中摻入非天然氨基酸，這些非天然氨基酸本身就發熒光，或者可以通過點擊化學（click chemistry）發出熒光。（延伸閱讀：Nature Methods發表......閱讀全文
冷凍電鏡單顆粒技術
單顆粒技術對分散分布的生物大分子分別成像，基于分子結構同一性的假設，對多個圖像進行統計分析，并通過對正、加和平均等圖像操作手段提高信噪比，進一步確認二維圖像之間的空間投影關系后經過三維重構獲得生物大分子的三維結構方法（圖3.4）。其適合的樣品分子量范圍為80~50MD，最高分辨率約3?。利用單顆粒技
冷凍電鏡單顆粒分析技術入門指南
結構生物學的主要目標是，從機制上理解關鍵的生物學過程。研究這些過程中的大分子和復合體，確定它們的原子結構，可以得到最詳細的基礎信息。除此之外，獲得藥物靶標的原子結構也是藥物開發的標準程序，人們可以在此基礎上設計和優化治療性的化合物。 不久以前，單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）還不是大多數結構生
冷凍電鏡成像
冷凍電鏡成像冷凍的樣品冷凍輸送器轉移到電鏡的樣品室，在電鏡成像之前，需確認樣品中的水處于玻璃態。由于生物樣品對高能電子的輻射敏感，成像時必須使用低劑量技術（
冷凍電鏡顆粒挑選
顆粒挑選接下來需要從原始數據中篩選出顆粒投影，也被稱為“顆粒挑選”，顆粒挑選的好壞也將影響所有后續的分析和處理過程，是一個重要并且繁瑣的步驟。顆粒挑選方式可以分為手動挑選、半自動挑選和完全自動挑選這幾種。在早期的分析中，對于結構的了解還非常少，優先考慮的都是人工挑選。但是自動的顆粒圖像獲取方法的出現
Cell：單顆粒冷凍電鏡技術入門指南及突破進展
結構生物學的主要目標是，從機制上理解關鍵的生物學過程。研究這些過程中的大分子和復合體，確定它們的原子結構，可以得到最詳細的基礎信息。除此之外，獲得藥物靶標的原子結構也是藥物開發的標準程序，人們可以在此基礎上設計和優化治療性的化合物。 不久以前，單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）還不是大多數結構生
冷凍電鏡單粒子法
?三維冷凍電子顯微術已經在確定結構組成和大分子復合物的結構層次方面取得了重要進展。單粒子冷凍電鏡技術是獲得三位重構圖像的重要的方法。單粒子法就是對分離純化的顆粒狀分子進行結構分析。既可以對有二十面對稱結構的病毒或螺旋對稱結構進行分析，也可以對象核糖體等大的可溶性復合物進行結構分析，還可以對溶解狀態的
冷凍電鏡低劑量電子冷凍成像
低劑量電子冷凍成像材料汪都知道一般做TEM、SEM的時候，樣品導電性越好，電子劑量越高，成像質量越好。然而，高劑量電子對生物大分子卻是毀滅性的，因此Richard Henderson教授提出在低溫下用盡量低的電子劑量成像。他與其合作者先后在1975年和1990年重構出了粗糙的（7?）和高分辨率（3.
單顆粒冷凍電鏡技術解析核糖體組裝的動態過程
核糖體是所有生物用來合成蛋白質的分子機器，是生命的基本元件。核糖體包括大亞基和小亞基，兩個亞基都是由核糖體RNA和大量蛋白質構成的大型復合物。在真核細胞中，核糖體的組裝是一個高度復雜、動態的過程，兩個亞基在成熟過程中會結合大量的組裝因子，形成一系列核糖體前體復合物。小亞基在成熟過程中形成兩種主要
冷凍電鏡的成像方式和原理
成像方式電子束穿過樣品時會攜帶有樣品的信息，TEM的成像設備使用這些信息來成像。投射透鏡將處于正確位置的電子波分布投射在觀察系統上。觀察到的圖像強度，I，在假定成像設備質量很高的情況下，近似的與電子波函數的時間平均幅度成正比。若將從樣品射出的電子波函數表示為Ψ，則不同的成像方法試圖通過修改樣品射出的
冷凍電鏡單粒子法及其應用
冷凍電鏡單粒子法使我們在分子水平對生命過程有了新的認識。核糖體是一個由多種結構相互作用形成的RNA蛋白質復合體，他的結構解析是對這種技術應用的最好說明。從7 0年代Ｆrank開始對核糖體進行單顆粒分析以來 ,二十多年的努力使得大腸桿菌70Ｓ核糖體1.5ｎｍ分辨率的三維結構已經得到揭示。從這個三維結構
冷凍電鏡（cryoEM）單顆粒分析技術解析生物大分子結構
冷凍電鏡（cryo-EM）單顆粒分析技術已經成為結構生物學眾多結構解析方法中異軍突起的一支，在膜蛋白的結構解析中更是發揮著與日俱增的作用。目前的冷凍電鏡單顆粒技術已經能較容易地將分子量大于300千道爾頓且生化性質穩定的蛋白質解析至近原子分辨率（約3 埃水平）。但由于小分子量蛋白質（一般為小于20
冷凍電鏡電子斷層掃描成像技術
電子斷層掃描成像技術通過在顯微鏡內傾轉樣品從而收集樣品多角度的電子顯微圖像并對這些電子顯微圖像根據傾轉幾何關系進行重構的方法稱為電子斷層掃描成像技術（圖3.5）。該方法主要應用于細胞及亞細胞器，以及沒有固定結構的生物大分子復合物（分子量范圍為800kD），最高分辨率約20?。
冷凍電鏡技術為何摘得2017年的諾貝爾化學獎
2013年，冷凍電鏡技術的突破給結構生物學領域帶來了一場完美的風暴，迅速席卷了結構生物學領域，傳統X射線、傳統晶體學長期無法解決的許多重要大型復合體及膜蛋白的原子分辨率結構，一個個被迅速解決，紛紛強勢占領頂級期刊和各大媒體版面，比如程亦凡博士、施一公博士、楊茂君博士、柳正峰博士所解析的原子分辨率重要
冷凍電鏡是什么
冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM)，可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。冷凍電鏡技術為何摘得2017年的諾貝爾化學獎撰文 | 何萬中（北京生命科學研究所研究員）2013年，冷凍電鏡技術的突破給結構生物學領域帶來了一場完美的風暴，迅
冷凍電鏡樣品冷凍
樣品冷凍樣品冷凍其實是科學家們很早就想到的思路，但是冷凍之后樣品中水分子形成冰晶，不僅產生強烈電子衍射掩蓋樣品信號，還會改變樣品結構。直到1974年，Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃觀察含水生物樣品時未發現冰晶形成，而且發現冷凍樣品能夠耐受更大劑量和
冷凍電鏡
說起冷凍電鏡，小編想不管是研究生還是教授大咖，可能和科研有那么一丁點聯系的人對這個名字都不會陌生，因為它實在太出名了！基于冷凍電鏡產出的科研成果很多都發表在Nature、Science、Cell等頂刊上（羨慕臉），堪稱NSC神器。冷凍電鏡技術的發展直接帶動了生命科學領域，特別是結構生物學的飛速發展，
冷凍電鏡成像技術促藥物研發進入新時代
科學家們用冷凍電鏡（cryo-EM）成像了代謝酶與其抑制劑的結合，獲得了空前的高分辨率。他們認為，這種技術將為藥物研發帶來一場革命。 了解一個酶與藥物結合時的精確結構，就可以更好的設計藥物來阻斷或者增強酶的活性。美國國立癌癥研究所NCI（隸屬NIH）的Sriram Subramaniam博士領
JEOL發布新型場發射冷凍電鏡JEMZ200FSC
分析測試百科網訊 近日JEOL有限公司宣布發布新的場發射冷凍電子顯微鏡JEM-Z200FSC（CRYO ARM?200）。冷凍電鏡已經建立了無需固定和無染色觀察細胞和生物分子的方法，由于近期硬件和軟件的快速發展，這種顯微技術作為原子尺度的結構分析方法已經變得越來越重要。此外，冷凍電鏡已經開發了能
冷凍蝕刻電鏡技術
凍蝕刻(Freezeetching)技術是從50年代開始發展起來的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術，亦稱冷凍斷裂(Freezefracture)或冷凍復型(Freezereplica)，用于細胞生物學等領域的顯微結構研究。
冷凍電鏡研究
在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術，就叫做冷凍電子顯微鏡技術，簡稱冷凍電鏡(cryo-electron microscopy， cryo-EM)。冷凍電鏡是重要的結構生物學研究方法，它與另外兩種技術：X射線晶體學(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma
冷凍電鏡分類
冷凍電鏡分類目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的都是冷凍透射電子顯微鏡，但是如果我們以使用冷凍技術的角度定義冷凍電鏡的話，冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電子顯微鏡、冷凍掃描電子顯微鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡。?冷凍透射電子顯微鏡冷凍透射電鏡（Cryo-TEM）通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備，將樣品冷卻
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像，其基本過程包括樣品制備、透射電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟（圖3.1）。在透射電子顯微鏡成像中，電子槍產生的電子在高壓電場中被加速至亞光速并在高真空的顯微鏡內部運動，根據高速運動的電子在磁場中發生偏轉的原
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像，其基本過程包括樣品制備、電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟。冷凍電鏡解析結構步驟 ?圖片來源：中科院計算所透射電子顯微鏡成像過程中，電子束穿透樣品，將樣品的三維電勢密度分布函數沿著電子束的傳播方向投影至與傳播
利用冷凍電鏡獲得生物大分子復合體全原子模型
美國《國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Science, USA）1月10日在線發表了中國科學院生物物理研究所朱平研究組程凌鵬副研究員等人的研究論文——Atomic model of a cypovirus
冷凍電鏡發展過程
冷凍電鏡發展過程冷凍電子顯微鏡技術（cryo-electron microscopy）是在20世紀70年代提出的，早在20世紀70年代科學家們就利用冷凍電鏡研究病毒分子的結構，首次提出了冷凍電鏡技術的原理、方法以及流程的概念。到了20世紀90年代，隨著冷凍傳輸裝置、場發射電子槍以及CDD成像裝置的出
冷凍電鏡顯微圖，揭示鋰電池爆炸之謎
對于鋰等材料來說，無法使用投射電子顯微鏡來查看枝晶原子級別的結果。和生物材料類似，當在室溫下使用TEM時，通過電子束撞擊，枝晶邊緣會卷曲甚至熔化。參與此次工作的斯坦福大學的博士生Yanbin Li稱，“透射電鏡樣品的制備是在空氣中進行的，但鋰金屬在空氣中將很快被腐蝕”，“每當我們試著用高倍電子顯微鏡
清華大學儀器共享平臺FEI－Tecnai－Spirit－TEM－D1266
儀器名稱：FEI Tecnai Spirit TEM D1266儀器編號：13031379產地：美國生產廠家：FEI型號：FEI Tecnai 20-120kv出廠日期：201206購置日期：201312所屬單位：生命學院>蛋白質研究技術中心>冷凍電鏡平臺>蛋白質冷凍電鏡平臺放置地點：生物醫學館 U
推動電鏡技術新發展－看2020北京電鏡年會
分析測試百科網訊 2020年12月19日，由北京理化分析測試技術學會電鏡專業委員會主辦的2020年度北京市電子顯微學年會隆重舉行。本次會議旨在推動北京及周邊省市廣大電子顯微學的學術及技術水平，促進電子顯微學工作者在材料科學、生命科學等領域的應用、發展和交流。本次會議共有近200人出席、參與。分析
我國科研人員提出冷凍電鏡顆粒挑選新方法
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518925.shtm“人工智能+”賦能科學研究有新進展。記者12日從中國科學院自動化所獲悉，該所和中國科學院生物物理所等單位的科研人員以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準
我國科研人員提出冷凍電鏡顆粒挑選新方法
“人工智能+”賦能科學研究有新進展。記者12日從中國科學院自動化所獲悉，該所和中國科學院生物物理所等單位的科研人員以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準確顆粒挑選方法DeepETPicker。這種方法僅需要少量人工標注顆粒訓練，即可實現對生物大分子快速準確的定位識