Wprowadzenie do wysokorozdzielczej kriogenicznej mikroskopii elektronowej

Abstrakt

Przez wiele lat biologia strukturalna zdominowana była przez dwie techniki, krystalografię rentgenowską oraz spektroskopię jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Tradycyjna kriogeniczna mikroskopia elektronowa (cryo-EM) makrocząsteczek biologicznych pozwalała na uzyskiwanie struktur o rozdzielczościach, które nie przekraczały 6â10 Ă. Istotny rozwój transmisyjnych mikroskopów elektronowych, w tym w szczególności detektorów elektronów, który nastąpił w ostatnich latach, a także ciągłe udoskonalanie oprogramowania do analizy obrazów, doprowadziły do przełamania tego limitu rozdzielczości. Najnowsze struktury biologicznych makrocząsteczek uzyskiwane przy użyciu techniki cryo-EM charakteryzują się niemal atomową rozdzielczością (< 2.5 Ă). Masa cząsteczkowa najmniejszych z analizowanych makrocząsteczek nie przekracza 100 kDa, a wiele z nich nie posiada symetrii. Dzięki temu kriogeniczna mikroskopia elektronowa staje się obecnie preferowaną metodą analizy złożonych kompleksów białkowych, których wielkość oraz dynamika uniemożliwiają wykorzystanie innych metod biologii strukturalnej.