Az első kép; egyes atomok egy fehérjében
Feladva: 2020.05.06. 18: 42-kor.
A molekuláris képalkotás terén most új mérföldkő lépett át: egy európai kutatócsoportnak sikerült teljes egészében egy fehérje atomjait megjelenítenie. Eddig ilyen mértékű megfigyelés ilyen organizmusban nem volt lehetséges.
Az atomok eloszlásának feltérképezése az apoferritinben, a vékonybélben található fehérjében.
Paul Emsley/MRC Molekuláris Biológiai Laboratórium
Soha még nem tártak fel ilyen részletesen egy fehérjét. A krio-elektron mikroszkópia nevű képalkotási technikának köszönhetően az első alkalommal egyértelműen megfigyelhetők voltak atomjai, minden egyéniségükben. Ezeket a képeket - az eddigi élesebbek - a biokémikusok két csoportjának köszönhetjük a németországi göttingeni Max-Planck Biofizikai Kémiai Intézetben és az Cambridge-i Orvosi Kutatási Tanács Molekuláris Biológiai Laboratóriumában (Egyesült Királyság) . Munkájukat 2020. május 22-én tették közzé a bioRxiv preprint szerveren (több cikkben, amelyek közül a fő itt elérhető), és a Nature magazin továbbította.
Ilyen felbontással a kutatók képesek jobban megérteni a fehérjék működését atomi szinten, és ezáltal olyan hatóanyag-hatóanyagokat fejlesztenek ki, amelyek hatékonyabbak és kevésbé valószínűek mellékhatásokat.
Elektronikus kriomikroszkópia, forradalom az 1980-as évek óta
Az élő komponensek - például sejtek, vírusok vagy fehérjék - megfigyelésére, a krio-elektronmikroszkópiára vagy a krio-ME-re széles körben használják 1990 óta, lehetővé téve a molekulák nagyon nagy felbontású 3D-s képeinek elkészítését. Ez a technika annyira forradalmi volt, hogy az azt kifejlesztő vagy tökéletesítő kutatók - először a svájci Jacques Dubochet, majd a brit Richard Henderson és az amerikai Joachim Frank - kaptak kémiai Nobel-díjat 2017-ben.
Emlékeztetőül, ellentétben a fényt használó optikai mikroszkóppal, az elektronmikroszkóp elektronnyalábot használ. A mintán lévő lencséknek köszönhetően gyorsított, majd koncentrált fénysugár lehetővé teszi az utóbbiak módosítását és képének "kinyomtatását" a hagyományos mikroszkóp által kínáltnál jóval nagyobb felbontásban. Élő tárgyakra alkalmazva ez a technika azonban nem áldott: az elektronok lebontják a mintákat, különösen azért, mert előzetesen színezni vagy dehidratálni kell őket. Mivel a víz a biomolekulák fő alkotóeleme, integritásának megőrzése érdekében nem ajánlott a eltávolítása.
Itt lép életbe a "krio" fogalma, amely három kutatónk elismerését érdemelte:
Soha még nem tártak fel ilyen részletesen egy fehérjét. A krio-elektron mikroszkópia nevű képalkotási technikának köszönhetően az első alkalommal egyértelműen megfigyelhetők voltak atomjai, minden egyéniségükben. Ezeket a képeket - az eddigi élesebbek - a biokémikusok két csoportjának köszönhetjük a németországi göttingeni Max-Planck Biofizikai Kémiai Intézetben és az Cambridge-i Orvosi Kutatási Tanács Molekuláris Biológiai Laboratóriumában (Egyesült Királyság). . Munkájukat 2020. május 22-én tették közzé a bioRxiv preprint szerveren (több cikkben, amelyek közül a fő itt elérhető), és a Nature magazin továbbította.