冷凍電鏡帶來結(jié)構生物學領域新革命

　　前不久，2017年諾貝爾化學獎頒給了德裔生物物理學家阿希姆·弗蘭克和英國分子生物學家和生物物理學家理查德·亨德森，以表彰他們發(fā)展了冷凍電子顯微鏡技術。浙江大學對冷凍電鏡技術同樣十分重視，由學校自籌資金6000萬建立冷凍電鏡中心，這在國內(nèi)首開先例。

　　在12月3日的浙江省第八屆分析測試學術報告會上，來自浙江大學冷凍電鏡中心的趙經(jīng)緯教授做了題為《冷凍電鏡技術及其在生物結(jié)構研究中的應用》的精彩報告，讓我們更深入的了解到了冷凍電鏡技術的特點與應用。

　　顯微鏡從光學顯微鏡、電子顯微鏡到興起不久的冷凍電子顯微鏡，顯微鏡的發(fā)展讓人類看得更細，增加了人類在很多尺度上認識微觀世界的可視范圍。近幾年，冷凍電鏡在生物物理，特別是結(jié)構生物學領域掀起了一輪新的革命。尤其在近三四年來，依靠冷凍電鏡技術，很多具有非常重要生物學功能的生物大分子復合物的三維結(jié)構得到解析。

　　正因為如此，不需要晶體、樣品可以保存在天然環(huán)境中、可以研究亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構、樣品需要量少、樣品純度要求不高的冷凍電子顯微鏡成為了顯微鏡領域的香餑餑。冷凍電鏡技術使得解析生物大分子復合物的三維結(jié)構變得越來越容易、越來越常規(guī)，同時，也將會更多的普及到生物研究的方方面面。另外，趙經(jīng)緯還介紹了冷凍樣品的制備方法，將生物分子通過快速冷凍的方法，冷凍到玻璃態(tài)中。

　　隨后，趙經(jīng)緯介紹了冷凍電鏡在生物學中的應用。趙經(jīng)緯說，冷凍電子顯微鏡技術主要應用在單個蛋白質(zhì)分子結(jié)構分析方面，比如病毒酸堿度感應器和基因復制調(diào)控機理。在該領域，世界上不少結(jié)構生物學家都傾向于采用這一技術。在生物醫(yī)學中利用冷凍電鏡進行電子斷層三維重構，在研究病毒的感染、復制的過程表現(xiàn)出了不俗的成效。

　　本次報告趙經(jīng)緯教授主要介紹了原理、應用以及對于未來冷凍電鏡漫長發(fā)展過程的展望。趙經(jīng)緯說，在新時代的浪潮中，冷凍電鏡技術如何發(fā)展，如何創(chuàng)新將成為該領域下一階段的研究方向。但是，這將是一個漫長的過程，需要諸位同仁攜手同行，砥礪奮進。