冷-电磁相板图像显示出明显样本损伤的意想不到水平

科学领域:

• 结构生物学 结构生物学
• 生物物理学的生物物理.
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 单粒子冷电子显微镜 (cryo-EM) 依赖于对生物宏分子的高分辨率成像.
• 阿波费里丁 (apoF) 是冷EM的标准样本,通常产生高分辨率的密度图.
• 激光相板 (LPP) 在冷EM中增强图像对比度.

研究的目的:

• 为了研究在使用激光相板时,在apoferritin和rubisco的冷EM图像中观察到的粒子对粒子的变化.
• 为了确定观察到的图像异质性的原因,除了LPP特征,射击噪声或方向等已知的因素之外.
• 评估观察到的异质性是否是一种新发现或存在于以前的相板成像中.

主要方法:

• 使用激光相板的冷EM对阿波费里丁和利布二酸碳氧化酶/氧化酶 (rubisco) 的成像.
• 将实验图像与模拟进行比较,以排除已知的变异来源.
• 通过将最终的重建分辨率与文献价值进行比较,评估样本质量.
• 对以前发表的相板图像进行类似异质性的审查.

主要成果:

• 在使用激光相板时,在apoferritin和rubisco的冷EM图像中观察到显著的粒子对粒子的变化.
• 这种异质性不能用已知的LPP特性,射击噪声或粒子方向来解释.
• 证实样本质量与先前研究中使用的样本质量相当.
• 在使用沃尔塔相板获得的阿波费里丁和20S蛋白质组的已发表图像中,已被追溯地确定了类似的异质性.

结论:

• 激光相板显著提高了样品损伤或内在结构异质性的可见性.
• 观察到的异质性很可能是由于样品净化或网格准备过程中的问题,现在通过相板成像显而易见.
• 阶段板冷-EM可以在单个粒子层面上揭示生物学上相关的结构异质性,这种异质性以前没有被注意到.