Mikroskopia elektronowa w analizie strukturalnej białek
Mikroskopia krioelektronowa (cryo-EM) jest techniką transmisyjnej mikroskopii elektronowej, która umożliwia obserwację struktury dużych i symetrycznych kompleksów białek w rozdzielczości niemal atomowej. W przeciwieństwie do krystalografii rentgenowskiej, badania cryo-EM danych kompleksów są przeprowadzane w środowisku fizjologicznym, bez potencjalnych artefaktów procesu krystalizacji. Mimo to stosowanie cryo-EM w przypadku małych białek jest problematyczne, głównie z powodu niekorzystnego stosunku sygnał-szum, co ogranicza selektywność cząstek i możliwość określenia ich orientacji. W odpowiedzi na ten problem uczestnicy finansowanego przez UE projektu EM-FRAME (DNA-origami scaffolds for structure determination by single particle analysis) zaproponowali łączenie białek z dużymi, trójwymiarowymi rusztowaniami, które składają się z origami DNA. Origami DNA to termin używany w stosunku do pustych w środku, prostokątnych ramek z podwójną helisą DNA w środku do adhezji białek wiążących DNA. Wykorzystując helikalny charakter DNA, można obracać wiązane białko i uzyskiwać doświadczalne informacje na temat jego konformacji. Aby uzyskać większą selektywność cząstek, badacze stworzyli nowe detektory, które dostarczają obrazów o większym kontraście. Dodatkowo zwiększono rozdzielczość poprzez stworzenie korygującej ruchy próbki procedury przetwarzania obrazu, która korzysta z filmów generowanych za pomocą nowych detektorów. Zwalidowano ogólne działanie zoptymalizowanej metody poprzez określenie w prawie atomowej rozdzielczości struktury mitochondrialnych rybosomów drożdży i ludzi oraz rybosomów cytoplazmatycznych zarodźca sierpowego. Rutynowa implementacja tej metody powinna pomóc w określeniu konformacji i funkcji licznych białek pochodzenia ludzkiego.
