周正洪开发基于冷冻电镜技术结构蛋白组研究

刘攀、王祥喜（中科院生物物理所）、孙林峰（中国科学技术大学）自DNA重组技术和蛋白亲和纯化方法问世以来，研究人员利用蛋白异源表达纯化技术与X射线晶体衍射学方法解析了大量蛋白的高分辨结构，极大地丰富了我们对细胞中各种重要生命过程分子机制的认知。然而这种方法需要大量高纯度蛋白样品，无法应用于异源系统表达量较低或或不易结晶的蛋白样品，比如大的蛋白复合物。另外，由于蛋白异源表达过程涉及蛋白序列的剪切、突变及添加标签，这种方法获得的重组蛋白结构可能无法准确反映细胞中内源蛋白的分子作用机理。近年来冷冻电镜技术发展迅猛。与传统方法相比，冷冻电镜单颗粒分析技术对蛋白样品的数量和纯度要求大大降低，且可获得蛋白不同构象结构。周正洪组进一步发现冷冻电镜单颗粒技术可用于研究从细胞匀浆直接富集的内源蛋白样品，从同一样品中获得多个内源蛋白的近原子分辨率电镜结构。这种高通量的自下而上的结构蛋白组研究方法样品制备流程简单，可捕捉到蛋白在细胞内行使功能时的结构，但也产生了非常有趣且富有挑战性的问题：这些近原子分辨率电镜结构是什么？该如何搭建原子模型？年11月25日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）周正洪（中国科大校友）组在NatureMethods在线发表题为Bottom-upstructuralproteomics:cryoEMofprotein

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