化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
我國科學(xué)家構(gòu)建全球首個綜合性新生RNA數(shù)據(jù)庫！
該數(shù)據(jù)庫整合了3664個新生RNA測序數(shù)據(jù)集，覆蓋2[詳細]
蛋白質(zhì)三維重構(gòu)新算法提出 有助于提高蛋白質(zhì)冷凍電鏡投影圖像準(zhǔn)確度
2022年04月20日 09:58:58
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：4789
蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授路永鋼課題組與蘭州大學(xué)生命科學(xué)院副教授朱莉以及美國歐道明大學(xué)計算機科學(xué)系教授何靜合作，提出了一種基于球面嵌入的蛋白質(zhì)三維重構(gòu)算法，有助于從冷凍電鏡圖像中重構(gòu)出更加準(zhǔn)確的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】蛋白質(zhì)(protein)是構(gòu)成細胞的基本有機物，是生命活動的主要承擔(dān)者。機體所有重要的組成部分都需要有蛋白質(zhì)的參與，可以說沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。
所有蛋白質(zhì)都是由20種不同氨基酸連接形成的多聚體。要發(fā)揮生物學(xué)功能，蛋白質(zhì)需要正確折疊為一個特定構(gòu)型，主要是通過大量的非共價相互作用來實現(xiàn)。因此，想要了解蛋白質(zhì)的作用機制，常常需要測定蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析是分子生物學(xué)的核心課題，對于人們認(rèn)識蛋白質(zhì)的功能，理解疾病的發(fā)病機理，進行藥物設(shè)計和疾病治療等都具有非常重要的意義。
目前測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要實驗方式包括X射線晶體學(xué)、核磁共振譜學(xué)和電子顯微學(xué)等，近年來，冷凍電鏡技術(shù)在測定生物大分子結(jié)構(gòu)方面也取得了突破性的進展。DeepMind 公司開發(fā)的AlphaFold已經(jīng)可以從蛋白質(zhì)序列預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，但其準(zhǔn)確性還有待提升，其結(jié)果也只能作為預(yù)測結(jié)果使用。
蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授路永鋼課題組與蘭州大學(xué)生命科學(xué)院副教授朱莉以及美國歐道明大學(xué)計算機科學(xué)系教授何靜合作，提出了一種基于球面嵌入的蛋白質(zhì)三維重構(gòu)算法，有助于從冷凍電鏡圖像中重構(gòu)出更加準(zhǔn)確的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)。
在該論文的實驗工作中，課題組分別使用了模擬數(shù)據(jù)集和兩組真實數(shù)據(jù)集對算法進行了評價。通過與目前常見的幾種算法(Synchronization、LUD、EMAN 2.1和RELION-2)進行對比，驗證了所提算法的有效性。模擬數(shù)據(jù)由大腸桿菌70S核糖體對應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)通過計算機模擬投影生成。真實數(shù)據(jù)使用了從EMPIAR數(shù)據(jù)庫下載的惡性瘧原蟲80S核糖體數(shù)據(jù)集(EMPIAR-10028)的冷凍電鏡圖像，以及Hedgehog受體補丁與納米抗體TI23復(fù)合物(EMPIAR-10328)的冷凍電鏡圖像。
實驗結(jié)果證明了該論文提出的球面嵌入算法可以更準(zhǔn)確地估計投影方向，并且在噪聲比較高的情況下(例如SNR=0.1或0.2等)，該算法能大大降低投影角估計的誤差。三維重構(gòu)的結(jié)果也證明了利用該算法在不同噪聲水平及不同數(shù)量的投影圖像上進行重構(gòu)時都具有一定的優(yōu)越性，得到的重構(gòu)結(jié)果具有更高的分辨率，也更加接近于真實結(jié)構(gòu)。
相關(guān)論文《3D reconstruction from cryo-EM projection images using two spherical embeddings》于4月4日在線發(fā)表于《自然·通訊生物學(xué)》。
參考資料來源：中國科學(xué)報
相關(guān)論文
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
同濟大學(xué)原子力顯微鏡項目中標(biāo)結(jié)果公告
項目名稱：同濟大學(xué)地質(zhì)體微觀物理力學(xué)性能測量系統(tǒng)采購項目,項目編號：0705-254005012320/03,招標(biāo)范圍：原子力顯微...2025-07-16 11:34:01 -
近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所研究員楊帆牽頭研制成功國際首臺高時空分辨布里淵顯微鏡，實現(xiàn)了亞毫秒時間分辨與亞微米空間分辨的...2025-07-16 11:16:48
-
預(yù)算554.5萬 大連工業(yè)大學(xué)采購科研設(shè)備
近日，大連工業(yè)大學(xué)就“大連工業(yè)大學(xué)分析測試平臺建設(shè)項目-教學(xué)、科研平臺建設(shè)項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為554.5萬元。2025-07-16 09:25:27 -
【會議回顧】分論壇三：多模態(tài)電鏡與原位譜學(xué)技術(shù)
2025年7月8日—11日，第十五屆中國生命科學(xué)公共平臺管理與技術(shù)發(fā)展研討會在西安隆重召開。分論壇三主題為多模態(tài)電鏡與原位譜學(xué)技術(shù)...2025-07-15 15:36:25 -
西部超導(dǎo)場發(fā)射掃描電鏡（進口）中標(biāo)結(jié)果公告
項目名稱：西部超導(dǎo)場發(fā)射掃描電鏡采購項目，項目編號：0844-254LH2025802，招標(biāo)范圍：場發(fā)射掃描電鏡（進口）1臺/套，...2025-07-10 14:17:02 -
項目名稱：中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所超聲波掃描顯微鏡采購項目，項目編號：0729-254OIT301709，招標(biāo)范圍：超...2025-07-09 11:26:05
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
