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应用单张冷冻电镜显微照片解析近原子分辨率的单颗粒三维重构
1
作者
杨梓
范潇
王宏伟
《电子显微学报》
北大核心
2025年第1期91-105,共15页
冷冻电镜单颗粒三维重构方法解析生物大分子结构通常需要收集大量的照片进行分析。本工作证明当冷冻样品质量足够好时,仅使用单张冷冻电镜显微照片上的蛋白颗粒图像就可以获得近原子级分辨率的单颗粒三维重构密度图,并分别解析了apoferr...
冷冻电镜单颗粒三维重构方法解析生物大分子结构通常需要收集大量的照片进行分析。本工作证明当冷冻样品质量足够好时,仅使用单张冷冻电镜显微照片上的蛋白颗粒图像就可以获得近原子级分辨率的单颗粒三维重构密度图,并分别解析了apoferritin和20S蛋白酶体的三维结构。研究发现,由于蛋白分子颗粒在样品中Z轴不同位置的分布和电子显微镜的像散作用对单张照片中衬度传递函数零点缺失形成了综合补偿效应,从而在单颗粒三维重构中有效恢复了空间频率全域内的结构信息。本研究通过分析不同累计曝光剂量数据的三维重构发现,保存无损高频信息以及足够角度搜索的低频信息的最低辐照剂量其实远低于当前通用的累积曝光量。据此,本工作估算了完成正确高分辨率三维结构解析所需要的最低辐照剂量以及最小颗粒数。本工作加深了我们对冷冻电镜数据信号在图像中保存的理解,为开发更好的冷冻电镜数据采集策略、更好地保存完整高频信号提供了实验上的启示。
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关键词
冷冻电镜(Cryo⁃EM)
单颗粒分析(SPA)
衬度传递函数
(CTF)
信噪比(SNR)
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职称材料
电子出射波重构的基本原理和应用
被引量：
4
2
作者
王荣明
《电子显微学报》
CAS
CSCD
2006年第1期9-14,共6页
随着场发射枪透射电子显微镜的普及,电镜的信息分辨极限和点分辨率成为表征电镜分辨本领的两个重要指标。由于电镜衬度传递函数的振荡特性,用场发射透射电镜拍摄的高分辨像在其点分辨率和信息分辨极限之间的信息很难解释。电子出射波重...
随着场发射枪透射电子显微镜的普及,电镜的信息分辨极限和点分辨率成为表征电镜分辨本领的两个重要指标。由于电镜衬度传递函数的振荡特性,用场发射透射电镜拍摄的高分辨像在其点分辨率和信息分辨极限之间的信息很难解释。电子出射波重构就是通过拍摄系列欠焦高分辨像,计算获得电子离开样品表面的出射波函数,将电镜的分辨本领由点分辨率延伸到其信息分辨极限,并消除球差、欠焦、像散等影响,有望在中等电压电镜上获得近埃、乃至亚埃级可直接解释的高分辨像,实现C、N、O等轻元素单原子列探测,为今后定量电子显微学研究奠定基础。
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关键词
透射电子显微镜
出射波重构
衬度传递函数
亚埃级电子显微学
定量电子显微学
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职称材料
蛋白质晶体高分辨成象条件的研究
3
作者
张景强
卢炘英
冯振芳
《中山大学学报论丛》
1992年第2期82-87,共6页
在应用高分辨电子显微技术测定蛋白质晶体结构中,由于蛋白质晶体对辐射损伤的敏感性和真空损伤等原因,使蛋白质晶体高分辨成象困难且有别于通常的高分辨成象.本文应用光学衍射方法,对蛋白质晶体高分辨成象条件进行了测定和分析.
关键词
蛋白质晶体
高分辨成象
光学衍射
相位
衬度传递函数
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职称材料
题名
应用单张冷冻电镜显微照片解析近原子分辨率的单颗粒三维重构
1
作者
杨梓
范潇
王宏伟
机构
清华大学生命科学学院
北京市生物结构前沿研究中心
清华-北大生命科学联合中心
出处
《电子显微学报》
北大核心
2025年第1期91-105,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(H.-W.W.No.31825009).
文摘
冷冻电镜单颗粒三维重构方法解析生物大分子结构通常需要收集大量的照片进行分析。本工作证明当冷冻样品质量足够好时,仅使用单张冷冻电镜显微照片上的蛋白颗粒图像就可以获得近原子级分辨率的单颗粒三维重构密度图,并分别解析了apoferritin和20S蛋白酶体的三维结构。研究发现,由于蛋白分子颗粒在样品中Z轴不同位置的分布和电子显微镜的像散作用对单张照片中衬度传递函数零点缺失形成了综合补偿效应,从而在单颗粒三维重构中有效恢复了空间频率全域内的结构信息。本研究通过分析不同累计曝光剂量数据的三维重构发现,保存无损高频信息以及足够角度搜索的低频信息的最低辐照剂量其实远低于当前通用的累积曝光量。据此,本工作估算了完成正确高分辨率三维结构解析所需要的最低辐照剂量以及最小颗粒数。本工作加深了我们对冷冻电镜数据信号在图像中保存的理解,为开发更好的冷冻电镜数据采集策略、更好地保存完整高频信号提供了实验上的启示。
关键词
冷冻电镜(Cryo⁃EM)
单颗粒分析(SPA)
衬度传递函数
(CTF)
信噪比(SNR)
Keywords
Cryo⁃EM
single particle analysis(SPA)
contrast transfer function(CTF)
signal-to-noise ratio(SNR)
分类号
Q6 [生物学—生物物理学]
Q334 [生物学—遗传学]
Q336 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
电子出射波重构的基本原理和应用
被引量：
4
2
作者
王荣明
机构
北京航空航天大学理学院物理研究所
出处
《电子显微学报》
CAS
CSCD
2006年第1期9-14,共6页
文摘
随着场发射枪透射电子显微镜的普及,电镜的信息分辨极限和点分辨率成为表征电镜分辨本领的两个重要指标。由于电镜衬度传递函数的振荡特性,用场发射透射电镜拍摄的高分辨像在其点分辨率和信息分辨极限之间的信息很难解释。电子出射波重构就是通过拍摄系列欠焦高分辨像,计算获得电子离开样品表面的出射波函数,将电镜的分辨本领由点分辨率延伸到其信息分辨极限,并消除球差、欠焦、像散等影响,有望在中等电压电镜上获得近埃、乃至亚埃级可直接解释的高分辨像,实现C、N、O等轻元素单原子列探测,为今后定量电子显微学研究奠定基础。
关键词
透射电子显微镜
出射波重构
衬度传递函数
亚埃级电子显微学
定量电子显微学
Keywords
transmission electron microscopy
reconstruction of electron exit waves
contrast transfer function
sub-angstrom TEM
quantitative TEM
分类号
TN16 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
蛋白质晶体高分辨成象条件的研究
3
作者
张景强
卢炘英
冯振芳
机构
昆虫学研究所
中山大学
出处
《中山大学学报论丛》
1992年第2期82-87,共6页
基金
国家自然科学基金
文摘
在应用高分辨电子显微技术测定蛋白质晶体结构中,由于蛋白质晶体对辐射损伤的敏感性和真空损伤等原因,使蛋白质晶体高分辨成象困难且有别于通常的高分辨成象.本文应用光学衍射方法,对蛋白质晶体高分辨成象条件进行了测定和分析.
关键词
蛋白质晶体
高分辨成象
光学衍射
相位
衬度传递函数
Keywords
protein crystal
high resolution imaging
optical diffraction
phase contrast transfer function
分类号
G64 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
应用单张冷冻电镜显微照片解析近原子分辨率的单颗粒三维重构
杨梓
范潇
王宏伟
《电子显微学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
电子出射波重构的基本原理和应用
王荣明
《电子显微学报》
CAS
CSCD
2006
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
蛋白质晶体高分辨成象条件的研究
张景强
卢炘英
冯振芳
《中山大学学报论丛》
1992
0
在线阅读
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职称材料
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