金グリッドは低温電子顕微鏡画像を改善しました

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ビデオ: 金属をもろくする水素が見える! 世界唯一の電子顕微鏡 2022, 12月
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Anonim
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英国の研究者は、タンパク質分子の位置の不確実性を低減する極低温電子顕微鏡基板を作成しました。そのような基板の金グリッドに細かく密に配置された細孔のために、氷層は変形せず、それに溶解したタンパク質分子の位置は変化しなかった。改良された方法により、2オングストローム未満の分解能でタンパク質を分解することなくタンパク質の構造を視覚化することが可能になりました。研究結果はジャーナルScienceに掲載されています。

低温電子顕微鏡法により、単結晶を成長させることなく、タンパク質の構造の原子分解能の3D画像が可能になります。冷却された電子顕微鏡サポート上で、個々の分子が互いに覆い隠されないようにタンパク質の薄層が適用され、データは数時間にわたって収集されます。次に、画像が1つに結合され、タンパク質の構造に関する情報が取得されます。基板上の分子は静止しておらず、この動きのために画像がぼやけます。したがって、構造に関するより正確な情報を取得するには、数万の顕微鏡写真からのデータを平均化する必要があります。

分子の位置が不安定になる理由はいくつかあります。最大の影響は、基板自体の動き、その変形、および分子が溶解している氷の機械的特性の変化によって発揮されます。通常、極低温電子顕微鏡基板は、直径1〜2ミクロンの細孔を持つグリッドです。このような穴の上では、電子を照射すると氷のマトリックスの層が曲がり、画像がぼやけます。

医学研究評議会の分子生物学研究所のKaterinaNaydenovaらは、これらの影響を防ぐ小さな細孔を備えた基板を開発しました。科学者たちは、直径200〜300ナノメートルの密集した穴のあるグリッドを作成するために、電子ビーム蒸着法を使用して金の層を配置したシリコンマトリックスを使用しました。

最適な孔径と箔の厚さを選択した後、著者らは金のグリッドを使用して、飢餓時のDNA保護(DPS)タンパク質を研究しました。開発された基板は、9時間のデータ収集で2オングストローム未満の解像度でその構造に関する情報を取得するのに役立ちました。

著者によると、修飾グラフェンなどの材料でメッシュを追加処理すると、空気や湿気との接触によるそのような基板の使用に関する制限を取り除くのに役立ちます。また、温度がゼロケルビンに近い低温電子顕微鏡法の新しい開発を使用すると、さらに鮮明な画像を取得できます。

2017年の極低温電子分光法の開発により、ノーベル化学賞を受賞しました。この重要な方法の詳細については、Shadows inIceの記事をご覧ください。今年は、生物学に近い分野の研究に対して化学賞も授与されました。JenniferDoudneとEmmanuelle Charpentierは、CRISPR / Casゲノム編集法の開発に対して賞を受賞します。

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