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激光增强显微镜可以揭示新的药物靶点，使细胞内部的视野更加清晰
增强型冷冻电子显微镜有望将以前难以捉摸的蛋白质带入视野
来源:Science Magazine通过快速冷冻蛋白质并用电子轰击它们，冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 改变了结构生物学，揭示了通过传统 X 射线分析无法结晶和解码的数千种蛋白质的形状。现在，激光驱动的升级可以进一步扩展该技术的范围，使一些最小和最难以捉摸的目标进入视野。
加州大学 (UC) 伯克利分校的研究人员报告称，他们正在开发一种增强对比度的冷冻电镜系统，该系统结合了强大的激光束，使微小的蛋白质从周围的雾霾中脱颖而出。 “目前，我们只能看到我们感兴趣的东西，”罗莎琳德·富兰克林研究所的结构生物学家迈克尔·格兰奇说，他没有参与这项今天发表在《科学》杂志在线版上的研究。他说，有了激光，“我们可以看得更清楚。”
最直接的回报可能是药物发现。传统的冷冻电镜对于核糖体和病毒等大分子组装体效果最好，而许多微小但重要的药物靶标，例如膜受体和信号蛋白，产生的对比度太低而无法看到。这一进展还可以提供急需的实验数据流，用于训练和验证预测蛋白质结构和功能的人工智能系统，例如 AlphaFold 和相关模型。 “现在可以获取蛋白质组的新部分，”日内瓦大学结构细胞生物学家 Paul Guichard 说。
尽管十年来探测器、软件和显微镜设计取得了惊人的进步，冷冻电镜仍然面临一个基本问题：低于一定尺寸，蛋白质在显微镜下几乎看不见。它们不是强烈散射电子，产生直接揭示蛋白质结构的暗色和亮色图案，而是主要改变通过电子波的时间或相位，编码探测器难以捕获的信息。