用Cryo-EM映射的Samba病毒

在密歇根州立大学的一个实验室中,科学家们采用DIY的方法来构建一个改装的低温电子显微镜,从而使他们能够绘制出巨大的Samba病毒(世界上最

在密歇根州立大学的一个实验室中,科学家们采用DIY的方法来构建一个改装的低温电子显微镜,从而使他们能够绘制出巨大的Samba病毒(世界上最大的病毒之一)的图。

用Cryo-EM映射的Samba病毒

“如果将普通感冒病毒的规模定为梯子大小,那么巨大的Samba病毒就比华盛顿纪念碑更大,”生物化学和分子生物学助理教授,封面论文的共同作者克里斯汀·父母说。病毒杂志。“ Cryo-EM使我们能够绘制这种病毒的结构图,并观察其用于进入或攻击细胞的蛋白质。”

看起来较大的生物更难看见,这似乎是违反直觉的,但是在使用低温电子显微镜检查时却是。这是因为这些显微镜通常用于观察稀薄的标本,并且无法破译较大的生物体以揭示其生物学机制。对于厚样品,科学家只能看到深灰色或黑色斑点,而看不到分子框架。

Cryo-EM允许Parent的团队为巨型Samba病毒成像并了解允许其进入变形虫的结构。进入内部后,Samba会打开其衣壳层之一并释放其核衣壳-携带引发感染的遗传物质。虽然尚不知道Samba会引起人类任何疾病,但其表亲mimivirus可能是导致人类呼吸系统疾病的罪魁祸首。

普林斯说:“如果从密歇根湖中捞出少量水,那么实际上所携带的病毒比地球上的人还多。”父母与密西根州立大学生物化学和分子生物学研究生Jason Schrad和Eric Young共同发表了这篇论文。“虽然科学家无法研究地球上的每种病毒,但我们从巨型Samba等病毒中收集的见解可以帮助我们了解其家族中其他病毒的机制,它们如何繁衍以及我们如何攻击它们。”

随着细菌对抗生素的耐药性越来越高,寻找新的方法来对抗疾病将变得越来越重要。父母实验室还研究了使用这种方法感染细菌的病毒如何进入细胞,这有可能导致新的抗菌治疗。然而,世界上最好的cryo-EM显微镜的价格却超过了500万美元。受资金的限制,但没有动力,Parent能够升级MSU的现有显微镜以进行cryo-EM-这是修补匠的梦想。

这款传统的透射电子显微镜配有低温台,可在研究病毒时将其冷冻在液氮中。然后,父母和她的团队添加了Direct Electron DE-20检测器,这是一台功能强大的相机–强大的显微镜具有极好的抵抗力。

家长没有发明cryo-EM,但在校园内建立它却是MSU可行的概念证明,为许多跨学科的合作伙伴关系打开了大门。这种尖端的显微镜技术在许多领域都有应用,从处理单个蛋白质的领域到研究整个细胞的其他领域。Parent补充说,几乎任何研究复杂分子机器的人都可以使用此工具来推进他们的工作。

Parent已获得AAAS Marion Milligan Mason化学科学女性奖。该奖项是她在《病毒》杂志上发表的论文,并且是最近在《自然通讯》上发表的从事低温电磁工作的合著者,奠定了有一天在MSU拥有一台更先进的低温电磁显微镜以能够执行高分辨率的基础。结构研究。

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