Hojas de grafeno de doble afinidad para microscopía criolectrónica de alta resolución

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• La biofísica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La microscopía crioelectrónica (cryo-EM) permite la determinación de la estructura macromolecular de alta resolución.
• Los desafíos de preparación de muestras en crio-EM incluyen la adsorción de proteínas en la interfaz aire-agua y la orientación preferida de las partículas.
• Estos problemas impiden una reconstrucción tridimensional eficiente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un material de apoyo mejorado para la preparación de muestras de crio-EM.
• Para superar los desafíos asociados con la adsorción y orientación de proteínas en el hielo vítreo.
• Mejorar la eficiencia y la robustez de la determinación estructural por criogenización.

Principales métodos:

• Exploración del grafeno de doble afinidad (DAG) como material de soporte para la criogenia-EM.
• DAG está modificado con dos ligandos de afinidad distintos para unirse a sitios específicos en las partículas de proteína etiquetadas.
• Comparación de DAG con grafeno monofuncionalizado utilizando muestras de proteínas, incluida la glicoproteína de pico del SARS-CoV-2.

Principales resultados:

• DAG demostró una alta especificidad de unión y afinidad por las macromoléculas objetivo.
• DAG dio como resultado distribuciones angulares de Euler de partículas más equilibradas en comparación con el grafeno monofuncionalizado.
• Se observó la prevención de la adsorción de partículas de proteína en la interfaz aire-agua.

Conclusiones:

• Las cuadrículas DAG ofrecen una técnica robusta y generalizable para la preparación de muestras de crio-EM.
• Este método facilita una reconstrucción 3D fácil y eficiente para la determinación estructural.
• Se prevé que el enfoque DAG avance en futuros estudios de crio-EM.