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冷冻电子显微镜观察人釉原蛋白的自组装

实用口腔医学杂志 2021年第1期37卷 114-118页

作者：赖婷婷陈亮张川田鲲西南医科大学口腔医学院泸州646000 遵义医科大学口腔医学院四川省人民医院口腔修复科

目的:采用冷冻电子显微镜(cryo TEM)体外观察人釉原蛋白的自组装过程,分析自组装各阶段蛋白的聚集状态及细微结构。方法:提取青少年下颌第三磨牙牙胚细胞总RNA,用RT-PCR获得人釉原蛋白基因全长,再与pMD19-T载体构建重组质粒,转入宿主菌*... 详细信息

目的:采用冷冻电子显微镜(cryo TEM)体外观察人釉原蛋白的自组装过程,分析自组装各阶段蛋白的聚集状态及细微结构。方法:提取青少年下颌第三磨牙牙胚细胞总RNA,用RT-PCR获得人釉原蛋白基因全长,再与pMD19-T载体构建重组质粒,转入宿主菌*** Top10中诱导表达并纯化。冷冻电子显微镜观察pH值从3.5跃升至8.0时釉原蛋白发生自组装的聚合状态。结果:当pH值为8.0时在1~20 min内观察到釉原蛋白由低聚体逐步组装成多聚体、纳米球及纳米链等结构。结论:在适宜条件下,人釉原蛋白能分级组装成纳米球。

关键词：冷冻电子显微镜釉原蛋白自组装

冷冻电子显微镜:生物大分子精细结构分析的利器

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科学通报 2017年第36期62卷 4208-4212页

作者：吴赵龙毛有东北京大学物理学院凝聚态和材料物理研究所人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学定量生物学中心

介绍了2017年诺贝尔化学奖3位科学家,Jacques Dubochet,Joachim Frank和Richard Henderson采用冷冻电子显微镜(cryo-electron microscopy,cryo-EM)方法学解析生物大分子高分辨结构方面研究的发展历程,并对未来发展进行了展望.

关键词：冷冻电子显微镜高分辨结构解析诺贝尔化学奖精细结构生物大分子单颗粒

冷冻电子显微镜:打开生物分子结构大门的钥匙——2017年诺贝尔化学奖解读

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化学教育（中英文） 2018年第12期39卷 1-10页

作者：李川王磊北京师范大学化学学院

理查德·亨德森（Richard Henderson）利用电子显微镜技术首次获得了原子级分辨率的蛋白质3D结构图,开启了揭秘生物分子结构测定的新时代;约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）研发了一种新的由2D结构图合成3D结构图的分析方法,打破了生... 详细信息

理查德·亨德森（Richard Henderson）利用电子显微镜技术首次获得了原子级分辨率的蛋白质3D结构图,开启了揭秘生物分子结构测定的新时代;约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）研发了一种新的由2D结构图合成3D结构图的分析方法,打破了生物样本排列规则、朝向固定、结构均一的限制;雅克·杜波谢（Jacques Dubochet）成功研发了可以迅速将液态水冷却成玻璃态水的技术,较好地解决了冰晶体分散电子束和破坏生物分子结构的问题。3位科学家因＂为测定溶液中生物分子的高分辨率结构而研发了冷冻电子显微镜（cryo-electron microscopy,简称为Cryo-EM）技术＂,荣获了2017年诺贝尔化学奖。

关键词：诺贝尔化学奖冷冻电子显微镜生物分子结构测定

人釉原蛋白亮氨酸富集片段的冷冻电子显微镜观察及其引导矿化性能研究

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华西口腔医学杂志 2017年第1期35卷 63-67页

作者：田鲲冯小云杜芹廖楚航任小华电子科技大学附属医院.四川省人民医院口腔科成都610072

目的采用冷冻电子显微镜观察体外重组的人釉原蛋白富亮氨酸片段(LRAP),分析其细微结构和聚集状态,结合矿化实验评估LRAP体外引导羟磷灰石生长的定向成核能力。方法人工合成LRAP基因,与原核表达载体p Cold-SUMO行质粒构建,于宿主菌大肠杆... 详细信息

目的采用冷冻电子显微镜观察体外重组的人釉原蛋白富亮氨酸片段(LRAP),分析其细微结构和聚集状态,结合矿化实验评估LRAP体外引导羟磷灰石生长的定向成核能力。方法人工合成LRAP基因,与原核表达载体p Cold-SUMO行质粒构建,于宿主菌大肠杆菌BL21plys中诱导表达并纯化,在冷冻电子显微镜下观察LRAP在p H值从3.5到8.0的环境中聚合自组装的过程,并在人工唾液中通过透射电镜观察羟磷灰石晶体的生长规律。结果通过原核表达成功得到纯度90%以上的LRAP蛋白提取物,当p H值为8.0时,LRAP能聚集成多聚体和纳米小球等功能结构,在人工唾液中能诱导羟磷灰石晶体生长成熟。结论作为简化的釉原蛋白功能域,LRAP兼备了自组装为纳米小球和c轴诱导晶体矿化的特性,可作为运用釉基质蛋白多聚物行无细胞修复牙体硬组织缺损的备选材料之一。

关键词：冷冻电子显微镜釉原蛋白釉原蛋白亮氨酸富集片段羟磷灰石

家蚕传染性软化病病毒的冷冻电子显微镜三维重构

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中国科学（C辑） 2009年第8期39卷 768-774页

作者：谢礼张勤奋鲁兴萌戴兴红李鲲鹏洪健周雪平浙江大学生物技术研究所杭州310029 中山大学生命科学学院生物防治国家重点实验室广州510275 浙江大学动物科学学院杭州310029 浙江大学分析测试中心杭州310029

应用冷冻电子显微镜三维重构技术获得了家蚕传染性软化病病毒(Infectious flacherie virus,IFV)衣壳的三维立体结构.重构最终结果使用了5047个病毒粒子的数据.FSC曲线显示该重构结果的分辨率为18?.IFV的衣壳直径为302.4?,遵循拟T=3(P=3... 详细信息

应用冷冻电子显微镜三维重构技术获得了家蚕传染性软化病病毒(Infectious flacherie virus,IFV)衣壳的三维立体结构.重构最终结果使用了5047个病毒粒子的数据.FSC曲线显示该重构结果的分辨率为18?.IFV的衣壳直径为302.4?,遵循拟T=3(P=3)二十面体对称.衣壳为单层,厚度15?,表面光滑致密,无明显突起或凹陷,无孔洞贯穿.将IFV衣壳结构与昆虫的类小RNA病毒-蟋蟀麻痹病毒(Cricket paralysis virus,CrPV)以及人小RNA病毒-人鼻病毒14(human rhinovirus14,HRV14)的衣壳进行比较,发现IFV衣壳结构与CrPV更为接近.与CrPV一样,IFV衣壳表面也缺少"Rossmann峡谷".同时预测了IFV结构蛋白VP2和VP3的肽链折叠拓扑结构,并对亚基在衣壳表面的分布位置进行了推测.

关键词：家蚕传染性软化病病毒(Infectious flacherie virus) 冷冻电子显微镜三维重构肽链折叠

成熟登革病毒颗粒在中性培养条件下的冷冻电子显微镜三维重构

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科学通报 2005年第14期50卷 1542-1544页

作者：李鲲鹏李茵茵李晶魏伟方美玉刘建伟中山大学生命科学学院广州510275 广州军区军事医学研究所广州510507

登革病毒(Dengue virus, DEN)为单股、正链RNA病毒, 属黄病毒科黄病毒属, 是依靠蚊子传播的虫媒病毒. 其基因组长约10.8 kb, 只有1个可读框, 编码3个结构蛋白(衣壳蛋白(C)、前膜蛋白(prM)和包膜蛋白(E))和7个非结构蛋白. 在内质网内膜组... 详细信息

登革病毒(Dengue virus, DEN)为单股、正链RNA病毒, 属黄病毒科黄病毒属, 是依靠蚊子传播的虫媒病毒. 其基因组长约10.8 kb, 只有1个可读框, 编码3个结构蛋白(衣壳蛋白(C)、前膜蛋白(prM)和包膜蛋白(E))和7个非结构蛋白. 在内质网内膜组装DEN非成熟颗粒, 径长约60 nm, 囊膜由60个prM-E异二聚体形成的三聚体构成[1]. 在经过高尔基体的输运过程中, prM蛋白被剪切酶(furin)酶切为M蛋白, 包膜蛋白及其排列发生构象变化, 由90个E蛋白二聚体呈木排状平行于病毒表面紧密排列, 形成颗粒径长约50 nm的成熟颗粒[2]. ...........

关键词：登革病毒中性培养条件冷冻电子显微镜三维重构

利用冷冻电子显微镜图像对生物大分子进行三维重构的研究

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利用冷冻电子显微镜图像对生物大分子进行三维重构的研究

作者：钟晟电子科技大学

学位级别：硕士

结构生物学作为分子生物学当中,最精准同时也是成效最为显著的分支之一,在生物制药、基因技术、病毒病理检测等生命科学领域有着非常重要的作用。而在结构生物学的研究过程当中,测定细胞和蛋白质等生物大分子的三维结构信息是非常重要... 详细信息

结构生物学作为分子生物学当中,最精准同时也是成效最为显著的分支之一,在生物制药、基因技术、病毒病理检测等生命科学领域有着非常重要的作用。而在结构生物学的研究过程当中,测定细胞和蛋白质等生物大分子的三维结构信息是非常重要的步骤,这一过程会直接影响到后续的分析结果。冷冻电子显微镜(Cryo-Electron Microscopy)技术,作为结构生物学领域中非常重要的工具之一,在接近原子分辨率的空间尺度上对生物大分子进行三维结构信息的测定和分析等方面具有相当重要的作用和深远的意义。本文将会对冷冻电子显微镜三维重构技术所涉及到的半自动化粒子选择过程、粒子分类过程和三维重构过程进行研究。在冷冻电子显微镜获取到样本的二维投影图像以后,会对这些冷冻电镜图像进行分析并最终重构出生物大分子的三维结构。由于需要考虑到电子束对于分子结构的损伤,所以一般来说需要严格控制冷冻电镜的电子辐射剂量以避免对样本造成过大的损伤,这就会使得获取到的冷冻电镜图像的信噪比非常低,也就直接导致很多传统计算机视觉分析方法会在冷冻电子显微镜三维重构技术中受到很大影响。本文在粒子选择过程中将会使用到基于模板的粒子选择方法,在此基础之上,提出了使用方差计算和双线性插值的方法计算得到方差图,并以方差图为依据来区分粒子区域和背景噪声区域以达到减少对比次数从而减小计算量的目的。对于粒子分类过程,本文采用了基于傅里叶-贝塞尔基的特征图像提取方法,再计算双谱得到图像的旋转不变特征量,以此可以减小在图像平面内由于不同的旋转角度对于相似度计算带来的负担。同时,本文利用粒子分类技术和初始化模型在一定数量上模拟的随机投影角度下生成的模板来对粒子二维投影图像的投影角度进行估计,而不是对所有可能的投影角度进行对比和查找。冷冻电子显微镜三维重构技术的整个理论基础是傅里叶投影切片定理,本文将会在该定理的基础之上,利用正向投影算子和反向投影算子的结构特性,并采用共轭梯度算法进行迭代计算,以对生物大分子的原始三维结构信息进行重构。

关键词：冷冻电子显微镜半自动化粒子选择粒子分类角度估计三维重构

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广西10种野生竹材的纤维形态及结构研究

中国造纸 2024年第5期43卷 44-51页

作者：肖玉英刘梦茹师莉升秦晓李雅歌李杰林丽婵邓旭方李海龙华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

对广西10种野生竹材:青皮竹、沙罗单竹、撑篙竹、大绿竹、壮绿竹、清甜竹、花吊丝竹、油竹、耳垂竹、甲竹的纤维形态及结构进行了研究。结果表明,广西10种野生竹材纤维整体直且细长,花吊丝竹的纤维长度(3.19 mm)最长;10种野生竹材的纤... 详细信息

对广西10种野生竹材:青皮竹、沙罗单竹、撑篙竹、大绿竹、壮绿竹、清甜竹、花吊丝竹、油竹、耳垂竹、甲竹的纤维形态及结构进行了研究。结果表明,广西10种野生竹材纤维整体直且细长,花吊丝竹的纤维长度(3.19 mm)最长;10种野生竹材的纤维密度分布在1.20~1.45 g/cm^(3)之间,其中青皮竹纤维的密度最小,为1.21 g/cm^(3);10种野生竹材纤维的微纤丝角分布在8°~11°之间。

关键词：野生竹材纤维形态微纤丝角冷冻电子显微镜

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