视频：研究人员首次制作出单个蛋白质的高质量 3D 图像

蛋白质就像遗传生物学中的主力军，但它们的研究难度却非常大。它们的结构与功能息息相关，有时甚至与功能障碍有关，这对健康和医学有着深远的影响。这就是为什么劳伦斯伯克利国家实验室的几位研究人员对他们的低温电子显微镜进行了改造，使其分辨率远高于制造商的预期，并生成了单个蛋白质的首批 3D 图像，其清晰度足以确定其结构，这是一件大事。

目前，对蛋白质的形状和结构进行分类是相当常规的科学。从事生物药物的制药公司一直在这样做，因为他们在寻找可能缓解某种疾病的蛋白质疗法。但这并不容易，这些传统的蛋白质模型是对数千个分子的分析的平均值，因为要获得对单个蛋白质特征进行成像所需的分辨率实在是太难了。

直到现在。任刚和张磊在 PLoS One 杂志上报道了他们发明的电子显微镜，他们称之为“单粒子电子断层扫描”，简称 IPET。他们的图像仍然有点模糊，但足以让研究人员确定蛋白质的结构。此外，通过创造一种新方法，将样品保持在极低水平（在液氮中快速冷冻至零下 292 度），并在镜头下将样品倾斜至 140 度，他们可以在几个小时内生成一百多张图像。

一旦将这些图像拼接在一起，它们就会相互关联，不仅能创造 3D 深度，还能帮助聚焦目标蛋白质并消除图像中的噪音。结果是我们听说过的单个蛋白质的最佳结构图像，它有可能在药物研究和蛋白质动力学的基本理解方面发挥重要作用。LBNL 通过以下链接对该技术进行了更深入的解释。

劳伦斯伯克利国家实验室