生物化学

2017年诺贝尔化学奖:电子显微冷冻术获奖

2017年诺贝尔化学奖授予了雅克·杜伯谢特(Jacques Dubochet),约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和理查德·亨德森(Richard Henderson),他们在电子冷冻显微镜术的发展方面所做的工作。

多诺万·蒂博
Jacques Dubochet,Joachim Franck,Richard Henderson。

“今年的奖项认可了一种对生命分子进行成像的新颖方法”,由瑞典皇家科学院秘书长GöranHansson宣布,然后授予洛桑大学的Jacques Dubochet,哥伦比亚大学的Joachim Frank和分子生物学实验室的Richard Henderson。来自英国剑桥的杰出贡献者,他们在电子低温显微术开发方面的工作。

成像对于理解不同生物体的分子机制至关重要。但是由于技术限制,生物分子过程的图像长期以来并不完整。

多亏了电子低温显微术,生物化学家现在可以冻结生物中的分子,并观察它们在运动中是否冻结。我们对生物化学尤其是药物开发的理解中的决定性因素。

长期以来,一直认为这种成像技术仅用于观察由于电子破坏生物材料而引起的死角。但是在1990年,理查德·亨德森(Richard Henderson)成功地使用电子显微镜在原子尺度上可视化了三维蛋白质。然后,他证明了这种技术的潜力。

约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)在1975年至1986年间开发了一种图像分析方法,将电子显微镜获得的模糊2D图像合并为准确的三维图像,从而对这项技术的发展发挥了重要作用。

电子显微镜观察的限制是必须在真空下进行。但是,在这些条件下,沐浴样品的液态水会蒸发,使它们干燥且不可观察。因此,水分子不能保持液态。瑞士人雅克·杜波歇(Jacques Dubochet)已证明水可以玻璃化,也就是说,以一定的冷冻速度,包含生物样品的水分子会冻结,但不会结晶。因此,样品的分子也冻结而不被破坏,并且可以在其运动的中间观察到。 

在达到2013年希望的分辨率之前,电子冷冻显微镜的发展历经一系列优化。自那时以来,这种观察技术尤其使得能够以非常精确的方式获得寨卡病毒的结构成为可能。

主题

订阅并访问超过20年的档案!

订阅优惠

12期+ 4期特刊
纸质+数字版

+无限访问超过20年的档案

我订阅

订阅并访问超过20年的档案!

订阅优惠

12期+ 4期特刊
纸质+数字版

+无限访问超过20年的档案

我订阅

我们的最新出版物

回到顶部

已经有帐号了?

身份证明

标识自己可以访问您的内容

看到

还没有帐户 ?

注册

注册以激活您的订阅或订单问题。

创建我的账户