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脂蛋白电子显微结构研究的优化负染方法
引用本文:童慧敏,张磊,黄丽清,任罡. 脂蛋白电子显微结构研究的优化负染方法[J]. 生物化学与生物物理进展, 2012, 39(10): 972-978
作者姓名:童慧敏  张磊  黄丽清  任罡
作者单位:物质非平衡合成与调控教育部重点实验室,西安交通大学理学院;The Molecular Foundry,Lawrence Berkeley National Laboratory
基金项目:美国能源部基础能源科学办公室资助项目 (DE-AC02-05CH11231)
摘    要:人类心血管等疾病与胆固醇含量的高低有着十分密切的关系.人体内胆固醇主要通过血液中的脂蛋白来调节和运载.因此,新一代调节胆固醇的药物设计迫切地需要揭示脂蛋白分子结构与功能之间的关系.由于脂蛋白分子的成分高度复杂、结构特征灵活、尺寸微小,传统的蛋白质结构标定技术,如X射线衍射、核磁共振谱、质谱和冷冻电子显微镜等手段都面临着巨大的困难.针对这一问题,任罡小组最近提出一种优化的电镜负染制备方法,可以观测到单个脂蛋白分子的空间结构.此方法应用的成功,使得对单个脂蛋白分子的结构研究成为可能.同时也证明该负染色技术作为一种普遍的实验手段,可以用于对蛋白质小分子的结构研究,从而将促进新一代蛋白质分子药物的研发.

关 键 词:透射电子显微镜,冷冻电镜法,脂蛋白结构,优化的负染色方法,蛋白质结构与功能
收稿时间:2012-05-10
修稿时间:2012-07-04

Optimized negative-staining protocol for electron microscopy study of lipoprotein structure
TONG Hui-Min,ZHANG Lei,HUANG Li-Qing and REN Gang. Optimized negative-staining protocol for electron microscopy study of lipoprotein structure[J]. Progress In Biochemistry and Biophysics, 2012, 39(10): 972-978
Authors:TONG Hui-Min  ZHANG Lei  HUANG Li-Qing  REN Gang
Abstract:The risk factors of human cardiovascular diseases are related to plasma cholesterol levels. The major carrier of plasma cholesterol is lipoprotein. Lipoprotein structure-function relationship provides important clues that help identify the role of lipoproteins in cardiovascular disease. The structure determination of lipoprotein is challenging by using traditional approaches, such as X-ray crystallography, nuclear magnetic resonance spectroscopy, mass spectrometry and cryo-electron microscopy. The compositional and conformational heterogeneity of lipoproteins are major barriers to the identification of lipoprotein structures. Recently, Ren et al. reported an optimized negative-staining protocol to directly visualize the structure of each individual lipoprotein particle. The statistical analysis validated this protocol in examining lipoprotein structures. The high-quality image of lipoprotein provides a basis for three-dimensional structure determination of a single lipoprotein. Moreover, this protocol can be used as a general protocol to examine and screen molecular drugs for treating human diseases.
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