`Mix-it-up':在毫秒时间尺度上的可访问的时间分辨率冷EM

科学领域:

• 结构生物学 结构生物学
• 生物化学 生物化学
• 低温电子显微镜 (低温电子显微镜)

背景情况:

• 生物巨分子经历了快速的,基质诱导的结构变化,对功能至关重要.
• 传统的结构方法 (X射线结晶学,冷EM) 难以捕捉这些短暂状态,因为样品的准备速度很慢.
• 具有时间分辨率的冷电磁场提供了可视化微秒到毫秒动态的潜力,但在样品处理和成本方面面临技术障碍.

研究的目的:

• 开发一种具有成本效益和多功能方法,用于快速在电网上混合和玻璃化,用于时间解决的冷EM.
• 克服现有技术在捕捉快速生化事件方面的局限性.
• 为了使生物反应中过渡状态的高分辨率结构确定.

主要方法:

• 开发"Mix-it-up" (MIU),一种用于冷EM样本制备的改性喷雾装置.
• 手动将一个样本涂抹在EM电网上,然后将第二个样本涂抹在EM电网上,以便在电网上混合.
• 实现了玻璃化,延迟时间低至大约120毫秒.

主要成果:

• 已证明成功的网上混合和玻璃化,延迟时间显著减少.
• 实现混合样本的高分辨率结构确定,展示了MIU的能力.
• 可视化动态过程,包括pH诱导的病毒囊收缩和依赖连接体的复合体形成.

结论:

• 混合装置 (MIU) 提供了一种具有成本效益和多功能解决方案,用于在冷EM中快速准备样品.
• MIU促进了快速生化过程和短暂的结构变化的研究.
• 这种方法为结构生物学中时间解析的冷电磁场的更广泛应用奠定了基础.