【摘要】 最近对附着在碳纳米管上的蛋白质进行低温负染色的应用表明这种方法在分子成像中的应用正在扩大。我们已经深入讨论了从大分子和病毒样品中制备风干的负染色标本的技术可能性,并在图中展示了从这些标本中获得的一些电子图像。

冷冻阴性染色是对未染色玻璃化样本的常规冷冻电镜的一种补充方法,也是一种有价值的替代方法,尤其适用于冷冻电镜在样本可视性方面达到极限的情况,或者需要初步3d模型来启动冷冻电镜图像平均方法的情况。它可用于不对称病毒或小颗粒的低温电子断层扫描。事实上,钼酸铵的存在有助于保存总累积电子剂量为80–100 El的成像样品[1]。目前的综述表明,低温负染色保留了生物大分子的结构细节。样品周围的玻璃化钼酸铵溶液可以接触并显示蛋白质的内部密度。这一发现对于对单个颗粒重建来说太小(小于200 kDa)的大分子的结构生物学研究非常重要,特别是对于蛋白质复合物的亚单位或甚至更小的功能域由于缺乏对比度而不容易在cryo-EM密度图中检测的情况。卡斯特纳等人提出的一项有用的技术创新,称为“GraFix”,在常规负染色、低温负染色或未染色的低温电镜之前,在甘油密度梯度上分离期间,通过弱化学固定使不稳定的分子复合物稳定。最近对附着在碳纳米管上的蛋白质进行低温负染色的应用表明这种方法在分子成像中的应用正在扩大。我们已经深入讨论了从大分子和病毒样品中制备风干的负染色标本的技术可能性,并在图中展示了从这些标本中获得的一些电子图像。重点强调了从制作风干标本中获得的好处,这些标本分布在孔中,并仅由阴性染色支持。与云母扩散“负染色-碳膜”程序一样,在存在负染色和PEG的情况下跨孔干燥的蛋白质和病毒样品已显示形成二维晶体,并且在某些情况下还产生超分子组装体[2]。这种空气干燥负染色方法与低温负染色特别相关,其中样品最初也铺展在多孔碳支持膜上,吸干,然后投入冷冻。事实上,我们的意图是最大限度地强调冷冻阴性染色程序,因为这为未来的高分辨率分子研究提供了最大的可能性。因此,低温负染色程序和一些最近的应用的一个彻底的帐户已经被给。讨论了其优点和局限性,并与传统的空气干燥负染色和未染色玻璃化程序进行了有意义的比较。

 

[1]Messaoudi, C., Boudier, T., Lechaire, J.P., Rigaud, J.L., Delacroix, H., Gaill, F., Marco, S.,Use of cryo-negative staining in tomographic reconstruction of biological objects: application to T4 bacteriophage. Biol. Cell 95 (6), 393–398

[2]Meissner, U., Schröder, E., Scheffler, D., Martin, A.G., Harris, J.R., 2007. Formation,TEM study and 3D reconstruction of the human erythrocyte peroxiredoxin-2 dodecahedral higher-order assembly. Micron 38, 29–129.

 

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