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冷凍電鏡帶來結構生物學領域新革命

化工儀器網2017年12月08日 10:59點擊:4944


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  前不久,2017年諾貝爾化學獎頒給了德裔生物物理學家阿希姆·弗蘭克和英國分子生物學家和生物物理學家理查德·亨德森,以表彰他們發展了冷凍電子顯微鏡技術。浙江大學對冷凍電鏡技術同樣十分重視,由學校自籌資金6000萬建立冷凍電鏡中心,這在國內首開先例。
 
浙江大學冷凍電鏡中心 趙經緯
 
  在12月3日的浙江省第八屆分析測試學術報告會上,來自浙江大學冷凍電鏡中心的趙經緯教授做了題為《冷凍電鏡技術及其在生物結構研究中的應用》的精彩報告,讓我們更深入的了解到了冷凍電鏡技術的特點與應用。
 
  顯微鏡從光學顯微鏡、電子顯微鏡到興起不久的冷凍電子顯微鏡,顯微鏡的發展讓人類看得更細,增加了人類在很多尺度上認識微觀世界的可視范圍。近幾年,冷凍電鏡在生物物理,特別是結構生物學領域掀起了一輪新的革命。尤其在近三四年來,依靠冷凍電鏡技術,很多具有非常重要生物學功能的生物大分子復合物的三維結構得到解析。
 
  正因為如此,不需要晶體、樣品可以保存在天然環境中、可以研究亞穩態結構、樣品需要量少、樣品純度要求不高的冷凍電子顯微鏡成為了顯微鏡領域的香餑餑。冷凍電鏡技術使得解析生物大分子復合物的三維結構變得越來越容易、越來越常規,同時,也將會更多的普及到生物研究的方方面面。另外,趙經緯還介紹了冷凍樣品的制備方法,將生物分子通過快速冷凍的方法,冷凍到玻璃態中。
 
  隨后,趙經緯介紹了冷凍電鏡在生物學中的應用。趙經緯說,冷凍電子顯微鏡技術主要應用在單個蛋白質分子結構分析方面,比如病毒酸堿度感應器和基因復制調控機理。在該領域,世界上不少結構生物學家都傾向于采用這一技術。在生物醫學中利用冷凍電鏡進行電子斷層三維重構,在研究病毒的感染、復制的過程表現出了不俗的成效。
 
  本次報告趙經緯教授主要介紹了原理、應用以及對于未來冷凍電鏡漫長發展過程的展望。趙經緯說,在新時代的浪潮中,冷凍電鏡技術如何發展,如何創新將成為該領域下一階段的研究方向。但是,這將是一個漫長的過程,需要諸位同仁攜手同行,砥礪奮進。
 
  趙經緯簡介:
 
  趙經緯,醫學博士,教授,博士生導師,浙江大學神經科學研究所PI。兼任浙江省神經科學學會理事、浙江省解剖學會理事。第四軍醫大學醫學系畢業,歷任第四軍醫大學講師、復旦大學副教授, 2002年獲評上海市科技啟明星。在劍橋大學從事博士后研究9年,期間關于神經干細胞在膠質細胞損傷及神經元變性后修復中的作用與機制的研究發表在《Cell Stem Cell》、《Nature Neuroscience》等雜志。
(來源:中國化工儀器網)

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