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基于冷冻透射电镜电子断层扫描技术对适用于原位解析真核细胞核糖体结构的样品厚度研究
1
作者
朱刘琪
李霞
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期711-718,共8页
目的:基于冷冻透射电镜电子断层成像和子断层平均技术,比较不同厚度样本中原位解析的核糖体超微结构分辨率,探究样品厚度与颗粒数量对解析原位结构分辨率的影响。方法:通过300 kV冷冻透射电镜对快速冷冻制备的PC12^(+)细胞样本进行连续...
目的:基于冷冻透射电镜电子断层成像和子断层平均技术,比较不同厚度样本中原位解析的核糖体超微结构分辨率,探究样品厚度与颗粒数量对解析原位结构分辨率的影响。方法:通过300 kV冷冻透射电镜对快速冷冻制备的PC12^(+)细胞样本进行连续断层扫描和三维重构,根据三维重构后的神经膨起厚度分为四组(100^(+)nm、200^(+)nm、300^(+)nm和400^(+)nm),采用EMAN2.3实现核糖体在胞内的可视化、数量分布与类型表征。用子断层平均重构技术计算各组核糖体分辨率,并采用Chimera软件对核糖体结构进行模型拟合。结果:各组间以200^(+)nm核糖体颗粒分辨率最高,达到1.67 nm(11781个颗粒)和1.78 nm(6000个颗粒),100^(+)nm组其次。研究还发现,在400 nm样品厚度范围内,核糖体颗粒数量越多,解析出的核糖体结构分辨率越高。结论:对于经NGF诱导分化的PC12^(+)细胞膨起来说,<400 nm厚度的断层扫描数据均可用于核糖体结构的原位高分辨解析,且以200~300 nm最为合适。
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关键词
PC12^(+)
细胞
核糖体
冷冻
透射电镜
电子
断层
成像
子
断层
平均技术
样品厚度
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职称材料
原位冷冻电镜技术和可视蛋白质组学前沿
被引量：
1
2
作者
李宽莹
王闻雪
+2 位作者
朱赟
薛亮
孙飞
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2456-2477,共22页
近年来,随着原位冷冻电镜技术和人工智能技术的不断发展,结构生物学的研究模式发生了重大转变。结构解析不再局限于分离提纯的单一生物大分子,而是在细胞甚至组织内原位直接解析生物大分子的高分辨率结构,并对亚细胞区域整体分子景观进...
近年来,随着原位冷冻电镜技术和人工智能技术的不断发展,结构生物学的研究模式发生了重大转变。结构解析不再局限于分离提纯的单一生物大分子,而是在细胞甚至组织内原位直接解析生物大分子的高分辨率结构,并对亚细胞区域整体分子景观进行结构探索,从而更深刻地理解细胞与组织内生命活动的分子机制。通过展示细胞内不同蛋白质复合物的精细原位结构,可以进一步生成蛋白质组的可视化定量空间分子结构功能图谱,即可视蛋白质组学。以原位冷冻电镜技术为代表的新技术能够在空间水平阐明细胞内蛋白质组的三维相互作用网络,促进从整体上系统性地理解细胞内生物大分子结构功能与互作机制。为推动中国原位冷冻电镜技术和可视蛋白质组学的发展,本文总结了其研究模式和最新前沿进展,结合具体实例展示了新概念与新技术的先进性,并对发展前景进行了展望。
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关键词
结构生物学
细胞生物学
系统生物学
冷冻
电镜
冷冻电子断层成像
可视蛋白质组学
子
断层
结构分析
冷冻
光电关联
人工智能
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职称材料
题名
基于冷冻透射电镜电子断层扫描技术对适用于原位解析真核细胞核糖体结构的样品厚度研究
1
作者
朱刘琪
李霞
机构
南通大学特种医学研究院
出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期711-718,共8页
基金
科技部973计划项目(No.2015CB755603)。
文摘
目的:基于冷冻透射电镜电子断层成像和子断层平均技术,比较不同厚度样本中原位解析的核糖体超微结构分辨率,探究样品厚度与颗粒数量对解析原位结构分辨率的影响。方法:通过300 kV冷冻透射电镜对快速冷冻制备的PC12^(+)细胞样本进行连续断层扫描和三维重构,根据三维重构后的神经膨起厚度分为四组(100^(+)nm、200^(+)nm、300^(+)nm和400^(+)nm),采用EMAN2.3实现核糖体在胞内的可视化、数量分布与类型表征。用子断层平均重构技术计算各组核糖体分辨率,并采用Chimera软件对核糖体结构进行模型拟合。结果:各组间以200^(+)nm核糖体颗粒分辨率最高,达到1.67 nm(11781个颗粒)和1.78 nm(6000个颗粒),100^(+)nm组其次。研究还发现,在400 nm样品厚度范围内,核糖体颗粒数量越多,解析出的核糖体结构分辨率越高。结论:对于经NGF诱导分化的PC12^(+)细胞膨起来说,<400 nm厚度的断层扫描数据均可用于核糖体结构的原位高分辨解析,且以200~300 nm最为合适。
关键词
PC12^(+)
细胞
核糖体
冷冻
透射电镜
电子
断层
成像
子
断层
平均技术
样品厚度
Keywords
PC12 cells
ribosomes
cryo-electron tomography
subtomogram averaging
sample thickness
分类号
Q248 [生物学—细胞生物学]
Q6-33 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
原位冷冻电镜技术和可视蛋白质组学前沿
被引量：
1
2
作者
李宽莹
王闻雪
朱赟
薛亮
孙飞
机构
中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室
中国科学院广州生物医药与健康研究院
出处
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2456-2477,共22页
基金
国家杰出青年科学基金(31925026)
国家重点研发计划(2021YFA1301500)资助项目。
文摘
近年来,随着原位冷冻电镜技术和人工智能技术的不断发展,结构生物学的研究模式发生了重大转变。结构解析不再局限于分离提纯的单一生物大分子,而是在细胞甚至组织内原位直接解析生物大分子的高分辨率结构,并对亚细胞区域整体分子景观进行结构探索,从而更深刻地理解细胞与组织内生命活动的分子机制。通过展示细胞内不同蛋白质复合物的精细原位结构,可以进一步生成蛋白质组的可视化定量空间分子结构功能图谱,即可视蛋白质组学。以原位冷冻电镜技术为代表的新技术能够在空间水平阐明细胞内蛋白质组的三维相互作用网络,促进从整体上系统性地理解细胞内生物大分子结构功能与互作机制。为推动中国原位冷冻电镜技术和可视蛋白质组学的发展,本文总结了其研究模式和最新前沿进展,结合具体实例展示了新概念与新技术的先进性,并对发展前景进行了展望。
关键词
结构生物学
细胞生物学
系统生物学
冷冻
电镜
冷冻电子断层成像
可视蛋白质组学
子
断层
结构分析
冷冻
光电关联
人工智能
Keywords
structural biology
cell biology
systems biology
cryo-electron microscopy
cryo-electron tomography
visual proteomics
sub-tomogram averaging
cryo-correlative light and electron microscopy
artificial intelligence
分类号
Q6-3 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于冷冻透射电镜电子断层扫描技术对适用于原位解析真核细胞核糖体结构的样品厚度研究
朱刘琪
李霞
《电子显微学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
2
原位冷冻电镜技术和可视蛋白质组学前沿
李宽莹
王闻雪
朱赟
薛亮
孙飞
《生物化学与生物物理进展》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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