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施一公取得突破 龙科多:点对了科技树,施一公诺奖级成果仅是开始
关键字: 施一公清华副校长剪接体老年痴呆症诺贝尔奖剪接体结果冷冻电镜原子分辨率施一公取得突破有了一只能下金蛋的鸡,可能比有了一两个金蛋更重要。
施一公团队去年利用冷冻电镜,让人类第一次看到了一种老年痴呆症致病源——γ分泌酶复合物的真实形状、组成和几乎所有的蛋白质二级结构,最终获得的分辨率达到4.5埃(1埃米即1米的十亿分之一)。去年底,清华大学的颜宁教授和施一公院士等研究人员,利用冷冻电镜,解析了兔RyR1与其调节子FKBP12结合时的结构,总体分辨率达到了3.8埃。今年,又是利用冷冻电镜技术,他们让人类首次在近原子分辨率(3.6埃)上看到了剪接体的细节,这有助于揭示与剪接体相关遗传病的发病机理,又为攻克老年痴呆症找到了一把“钥匙”。
剪接体复合物的三维结构。
老年痴呆症致病蛋白结构
假如人类有朝一日攻克了老年痴呆症,那么施一公团队固然是功不可没,但对施一公团队来说,最大的功劳可能莫过于冷冻电镜技术近来的蓬勃发展。2014年初,冷冻电镜曾被《自然》杂志评选为“2014年最受关注的技术”,这自然是当之无愧。
2014冷冻电镜三维分子成像国际研讨会与会人员合影,注意看头发!
冷冻电镜技术最先由欧美国家在上世纪70、80年代开发并应用,我国科学家在90年代开始冷冻电镜技术的研究,起步比较晚。一直以来,研究蛋白质结构有三种主要方法:X射线晶体衍射、核磁共振以及单颗粒冷冻电子显微镜(冷冻电镜)。过去,人们认为冷冻电镜的分辨率不够高,如果研究分子量较大的病毒、核糖体等还可以,而研究小分子量的蛋白质则无法实现。
幸运的是,清华在上述三种方法中选择重点发展的冷冻电镜技术,在过去两年里取得了革命性的进展,其照相机技术和软件分析的图像处理技术的进步,大幅提高了冷冻电镜的解析能力。“打个比方说,以前的照相机技术不行,照片非常模糊,有层霜。2013年,这层霜去掉了。这时候,我们的研究才突飞猛进。”施一公这样介绍。2009年诺贝尔化学奖得主Venki Ramakrishnan曾通过X射线晶体学技术揭示了细菌核糖体的结构,如今,通过冷冻电镜技术能够更快更好地完成这项工作。
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- 责任编辑:孙武
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