Применение охлаждаемого гелием криоэлектронного микроскопа для анализа одиночных частиц

Анализ отдельных частиц может определять трехмерные структуры биологических молекул с высоким разрешением без кристаллов. Основным препятствием для структурного анализа с высоким разрешением в электронной микроскопии является радиационное повреждение биологического образца, и охлаждение образца до криогенных температур может уменьшить последствия радиационного повреждения. Чтобы получить структуры с более высоким разрешением за счет уменьшения радиационного повреждения даже при анализе отдельных частиц, был разработан новый криоэлектронный микроскоп с столиком, охлаждаемым жидким гелием, для анализа отдельных частиц, и мы использовали его в двух исследованиях с использованием анализа отдельных частиц. Для приложения мы немного модифицировали метод подготовки образцов, разработанный для сбора изображений высокого разрешения из трубчатых кристаллов, с использованием предметного столика, охлаждаемого жидким гелием. Первым приложением было определение структуры комплекса GroEL-GroES-субстрат из Thermus thermophilus. Мы наблюдали плотность, соответствующую складчатым субстратам внутри комплекса. Вторым приложением была трехмерная реконструкция из трубчатых кристаллов мембранного белка, полоса 3 эритроцитов человека. Для этой цели использовалась итерационная спиральная реконструкция в реальном пространстве, которая является модификацией анализа отдельных частиц для трубок со спиральной симметрией. Эти два примера ясно показывают, что трехмерные структуры широкого спектра целей могут быть проанализированы с помощью анализа отдельных частиц.