2019年,在一次科学聚会上的无意邂逅使得密歇根州立大学(MSU)的研究职员识别出了第一个在高区分率下实验确定的卵白质结构,这一结构该结构有助于卵白质在辐射、高温甚至太空真空等卑劣条件下生涯。
在2019年,Ben Orlando教授在自然科学学院揭晓了一场研究演讲,为数十年来酝酿的相助突破涤讪了基础。在那天的演讲厅里,信用教授Lee Kroos也在场,他刚刚从MSU退休,履历了凌驾30年的开创性职业生涯。
Kroos与斯巴达的团队恒久以来一直在起劲捕获一种被称为SpoIVFB的卵白质结构(发音为“spo-four-eff-bee”)。SpoIVFB属于一类特殊的酶,这些酶有助于调理生命各个领域的要害细胞功效。
SpoIVFB在孢子形成历程中饰演着主要角色,这一历程使得细菌能够抵御极端情形。
由于多年试图捕获SpoIVFB结构的挑战,Kroos对Orlando在前沿冷冻电子显微镜(cryo-EM)领域的专长爆发了浓重的兴趣。
图片信息:SpoIVFB的三维结构与是非二维冷冻电镜图像。通过从差别角度拍摄数千张甚至数百万张样本图像,研究职员能够绘制出很是详细的3D地图。
“冷冻电镜让我们得以视察到一个通过其他方法无法看到的天下,”Orlando说道。
现在,Orlando和Kroos的研究团队在《自然通讯》期刊上揭晓的研究效果报告了SpoIVFB的第一个高区分率实验确定结构。
详细来说,研究职员发明了SpoIVFB与其相互作用的特定分子团结的情形,从而增进了有用生化产品的天生。
这项研究深入相识了从细菌到人类等生物体中发明的细胞调理机制,在微生物学、结构生物学和酶学等领域具有普遍的应用远景。
“近年来,这项手艺在膜卵白结构生物学中带来了厘革,”Orlando说。这些发明为结构生物学提供了要害知识。
通过拍摄成千上万甚至数百万张样本从差别角度的样本图像,研究职员能够建设一个高度详细的3D样外地图。
“这项手艺资助我们战胜了许多挑战,随着手艺的一直前进,我们将深入探索生物学的更多新领域,”Orlando说,他期待MSU冷冻电子显微镜设施的扩展将为质料科学、微生物学和生物化学等多个学科的研究者带来新的机缘。
杂志:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-52634-6