功能化的石墨烯氧化物网格使SNF2h核体复合体的高分辨率冷EM结构能够在没有交叉连接的情况下实现
Un Seng Chio1, Eugene Palovcak2, Anton A A Smith3,4
1Department of Biochemistry and Biophysics, University of California San Francisco, San Francisco, CA, USA.
Nature communications
|March 13, 2024
概括
新的石墨烯氧化物EM网格防止变质,使SNF2h等酶核酶体复合体的高分辨率冷EM成为可能. 这一突破允许对色素重塑剂进行详细的结构分析,而无需交叉链接.
科学领域:
- 结构生物学 结构生物学
- 生物化学 生物化学
- 冷电子显微镜的使用方法
背景情况:
- 单粒子冷电子显微镜 (cryo-EM) 对于确定酶核复杂结构至关重要.
- 由于在空气-水接口 (AWI) 的变质阻碍了冷-电磁样本的制备,导致结果不一致.
- 现有的方法通常需要交叉连接,这可能引入文物.
研究的目的:
- 开发改进的冷-EM网格,以更好地准备酶-核体复合物的样本.
- 为了克服空气-水接口 (AWI) 在冷-EM中变质化的挑战.
- 为了使SNF2h-核酶组复合体的高分辨率结构确定,而无需交叉链接.
主要方法:
- 用单链DNA (ssDNA) 或酸-聚乙烯 (TAASTY) 联合聚合物功能化的石墨烯氧化物涂层EM网格的开发.
- 应用这些功能化网格来保护SNF2h-核酶组复合体在样本制备过程中免受AWI变性.
- 收集高质量的冷电磁显微镜和随后的3D可变性分析.
主要成果:
- 这些新型网格成功地保护了SNF2h核酶组合体,产生了高质量的微图.
- 低温电磁数据允许确定从2.3到3 Å分辨率的结构图.
- 3D可变性分析揭示了核酸状态依赖的构造变化和SNF2h核体复合体内的不对称的原质子协调.
结论:
- 功能化的石墨烯氧化物EM网格有效地减轻了AWI变性,促进了高分辨率的酶核酶组合物的冷-EM.
- 开发的方法可以在没有交叉连接的情况下进行完整复合体的结构研究,并提供对SNF2h动态的见解.
- 这种方法广泛适用于其他酶核酶和蛋白质核酸复杂结构分析.
