生物大分子三维结构解析新方法

生物大分子三维结构解析新方法

～膜内功能蛋白质真实结构成功解析～

（产学共同实用化开发事业 (NexTEP)的成果）

要点

1.    常规的单颗粒分析技术是将目标分子从生物膜内取出来进行分析，而膜内真实环境下很难对大分子的结构做解析。

2.     IBSA (Image Based Structure Analysis)方法实现了在真实生存环境下膜内大分子的结构解析。

3.     此方法的开发，期待冷冻电镜在生物功能分析和制药研究方面做出大的贡献。

IBSA(Image Based Structure Analysis)方法：在冷冻状态下，通过拍摄样品台上固定的样品的倾斜像和非倾斜像，发挥单粒子分析法的优势，提高三维重构的可靠性，从而分析生物膜内蛋白质的真实结构。

此成果由东京医科齿科大学的藤吉 好則教授（开发当时任名古屋大学特聘教授）与日本电子株式会社的电子光学事业部共同开发，开发课题为【真实环境下高分辨三维生物结构解析系统】。

使用设备：JEOL冷冻电子显微镜（图1）

样品：β－galactosidase （β-半乳糖苷酶）

使用IBSA方法，成功地解析出真实生存环境下膜内大分子的结构。

通过傅里叶壳层关联函数FSC (Fourier Shell Correlation)曲线法，FSC＝0.143阈值得到0.27nm分辨率（图2）。

详细信息请登录：https://www.jst.go.jp/极tsuyoka/

参考图：

图1  冷冻电子显微镜                                                  

图2  β－galactosidase的三维重构示意图

(A) FSC曲线。 红色虚线显示FSC＝0.143、与红色实线Z初交叉的地方定义分辨率为0.27nm

(B) 三维重构图和原子模型

(C) 酶活性部位的Mg2+离子