低溫原子力顯微鏡（cryogenic atomic force microscope, cryo-AFM）能夠克服常溫原子力顯微鏡（atomic force microscope, AFM）的諸多局限從而可以在生物大分子樣品中獲得更高分辨率的結(jié)構(gòu)信息。然而,如何獲得接近分子天然狀態(tài)的潔凈樣品依然是cryo-AFM面臨的挑戰(zhàn)之一,也是制約cryo-AFM進(jìn)一步應(yīng)用于更多不同生物分子結(jié)構(gòu)解析的主要因素之一。針對(duì)這一問(wèn)題,本研究提出了一種新的適用于cryo-AFM樣品制備的方法,并使用人類補(bǔ)體分子（complement 1q, C1q）作為典型樣品進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用本研究所提出的樣品制備方法能夠快速有效地制作出適用于低溫原子力顯微鏡成像的潔凈樣品且同時(shí)能保證樣品更接近天然結(jié)構(gòu)。本研究預(yù)計(jì)該樣品制備方法不僅適用于cryo-AFM,也將為其它真空或者低溫下的生物大分子結(jié)構(gòu)研究技術(shù)的樣品制備提供借鑒。 

【文章來(lái)源】：基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2020,39(07)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

人類補(bǔ)體C1q分子的cryo-AFM

人類補(bǔ)體C1q分子的cryo-AFM

不清洗樣品表面會(huì)引入鹽結(jié)晶污染，而使用純水清洗樣品表面則會(huì)破壞樣品結(jié)構(gòu)，戊二醛固定樣品則由于繁復(fù)的流程會(huì)加劇分子結(jié)構(gòu)的破壞。綜合上述問(wèn)題，本研究進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，使用乙酸銨溶液來(lái)清洗樣品表面。乙酸銨是一種具有較強(qiáng)揮發(fā)性的無(wú)機(jī)鹽，在水溶液呈中性，且能夠微弱水解成氨水和醋酸，所以具有極強(qiáng)的揮發(fā)性，這樣的特性能夠保證樣品在被氮?dú)獯蹈傻倪^(guò)程中并無(wú)鹽分殘留。本研究采用2.5 mmol/L的乙酸銨溶液作為清洗樣品表面的緩沖液。在樣品干燥之前，于樣品表面加適量乙酸銨溶液，并用移液器小心吸走，再用氮?dú)飧稍�，此時(shí)表面殘留的乙酸銨會(huì)在干燥的過(guò)程中迅速揮發(fā)，這樣既達(dá)到了清洗樣品表面的目的，又保證了蛋白分子在干燥之前存在的溶液具備一定的鹽濃度，從而保證其天然狀態(tài)。經(jīng)過(guò)乙酸銨溶液清洗也可以有效的達(dá)到去除表面鹽結(jié)晶的目的，且能夠識(shí)別C1q蛋白六聚體的頭部信息，掃描范圍為1μm (圖1;圖4)。經(jīng)過(guò)對(duì)比，相同濃度蛋白溶液制備的樣品，用乙酸銨溶液清洗后的樣品表面分子密度更高，對(duì)比使用純水清洗和戊二醛固定的樣品制備流程，樣品整體均勻，且單個(gè)C1q分子“花束”狀的六聚體結(jié)構(gòu)形態(tài)也清晰可見(jiàn)(圖2;圖3)。2 討論


本文編號(hào)：3277061