化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
近日，重慶市科學(xué)技術(shù)局發(fā)布四批科研項(xiàng)目計(jì)劃。[詳細(xì)]
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(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：4787
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(guó)歐道明大學(xué)計(jì)算機(jī)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(xiàng)目成果】蛋白質(zhì)(protein)是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。機(jī)體所有重要的組成部分都需要有蛋白質(zhì)的參與，可以說(shuō)沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)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(gè)特定構(gòu)型，主要是通過(guò)大量的非共價(jià)相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，想要了解蛋白質(zhì)的作用機(jī)制，常常需要測(cè)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(duì)于人們認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的功能，理解疾病的發(fā)病機(jī)理，進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)和疾病治療等都具有非常重要的意義。
目前測(cè)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要實(shí)驗(yàn)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(lái)，冷凍電鏡技術(shù)在測(cè)定生物大分子結(jié)構(gòu)方面也取得了突破性的進(jìn)展。DeepMind 公司開(kāi)發(fā)的AlphaFold已經(jīng)可以從蛋白質(zhì)序列預(yù)測(cè)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(cè)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(guó)歐道明大學(xué)計(jì)算機(jī)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(shí)驗(yàn)工作中，課題組分別使用了模擬數(shù)據(jù)集和兩組真實(shí)數(shù)據(jù)集對(duì)算法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)與目前常見(jiàn)的幾種算法(Synchronization、LUD、EMAN 2.1和RELION-2)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)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(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬投影生成。真實(shí)數(shù)據(jù)使用了從EMPIAR數(shù)據(jù)庫(kù)下載的惡性瘧原蟲(chóng)80S核糖體數(shù)據(jù)集(EMPIAR-10028)的冷凍電鏡圖像，以及Hedgehog受體補(bǔ)丁與納米抗體TI23復(fù)合物(EMPIAR-10328)的冷凍電鏡圖像。
實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(jìn)行重構(gòu)時(shí)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(shí)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(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
相關(guān)論文
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
西部超導(dǎo)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（進(jìn)口）中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：西部超導(dǎo)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡采購(gòu)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：0844-254LH2025802，招標(biāo)范圍：場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（進(jìn)口）1臺(tái)/套，...2025-07-10 14:17:02 -
項(xiàng)目名稱：中國(guó)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(gòu)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：0729-254OIT301709，招標(biāo)范圍：超...2025-07-09 11:26:05
-
項(xiàng)目名稱：聚焦離子束設(shè)備,項(xiàng)目編號(hào)：1678-254004029HTG,招標(biāo)范圍：科研生產(chǎn)設(shè)備,招標(biāo)機(jī)構(gòu)：江蘇漢唐國(guó)際貿(mào)易集團(tuán)有限...2025-07-08 14:56:51
-
預(yù)算792萬(wàn)元 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)冷凍電鏡平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目公開(kāi)招標(biāo)
近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)委托山東三木招標(biāo)有限公司就“山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2025年冷凍電鏡平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”進(jìn)行公開(kāi)招標(biāo)，項(xiàng)目預(yù)算792.0萬(wàn)元。2025-07-08 13:47:28 -
透射電子顯微鏡壹臺(tái)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：透射電子顯微鏡,項(xiàng)目編號(hào)：0811-254DSITC1562,招標(biāo)范圍：透射電子顯微鏡 壹臺(tái),招標(biāo)機(jī)構(gòu)：上海東松醫(yī)療科技...2025-07-07 13:55:33 -
中標(biāo)金額超4600萬(wàn)元！中國(guó)醫(yī)科大學(xué)設(shè)備更新結(jié)果出爐
中國(guó)醫(yī)科大學(xué)設(shè)備更新項(xiàng)目共中標(biāo)32臺(tái)/套儀器設(shè)備，中標(biāo)金額4600.17萬(wàn)元。2025-07-02 11:09:59
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)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(lái)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(lái)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(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)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(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(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。
