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新冠病毒原子图曝光:低温电子显微镜助力研制疫苗

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(图像源自新闻视频截图)

2月19日,美国科学家团队宣布,通过低温电子显微镜成像+冷冻电镜(cryo-EM)技术,创建了首个新冠病毒附着并感染人类细胞部分的3D原子尺度结构图。

该研究团队已向世界各地的研究人员发送了新冠病毒S蛋白高清结构图片,包括中国的许多团体,这将有助于中国疫苗的研发。该模型结构还能够帮助科学家开发新蛋白,结合到刺突的不同部位,阻止其发挥功能,治疗已经感染新冠肺炎病毒的患者。

低温电子显微镜立功

美国科学家利用中国公开提供的病毒遗传密码,开发了一个病毒刺突蛋白的样本,然后使用低温电子显微镜对刺突蛋白进行成像。

美国科学家还通过冷冻电镜Cryo-EM解析出新冠病毒首个S蛋白的近原子分辨率结构,发现新冠病毒S蛋白三聚体的在多数时候其三个受体结合域中的一个发生了旋转,使得其更容易与细胞表面的受体相互作用。

据悉,低温电子显微镜是通过电子束对冷冻的生物分子进行成像,从而得到分子的三维结构。它能够对蛋白的多种构象进行成像,帮助科学家们推断蛋白的功能,未来会成为解析蛋白结构的主流选择,会成为结构生物学的主流。

在过去的30年里,低温电子显微镜的出现给结构生物学界带来了巨大的助力,它能够快速生成高分辨率的分子模型,远超X射线晶体衍射等方法。这种技术带来的新模型能够准确地揭示细胞运行的必要机制,以及如何靶向针对疾病相关的蛋白。

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