Modellazione di ligandi in mappe derivate dalla criomicroscopia elettronica

Siamo interessati a comprendere i processi fisiologici che avvengono in tutta la cellula, in particolare all'interfaccia della membrana. Utilizziamo la Cryo-EM come tecnica principale e lavoriamo su vari problemi biologici interessanti e stimolanti studiando più complessi macromolecolari. Determinare le strutture delle proteine di membrana e di altri complessi labili era difficile un paio di decenni fa.

Tuttavia, i progressi tecnici in Cryo-EM, un nuovo detergente e mimetico lipidico e dotato di dotazioni, hanno aperto la strada alla rapida determinazione della struttura di questi complessi. Queste strutture possono ora essere ottenute ad alta risoluzione e potenzialmente utilizzate nella scoperta di farmaci. Nella Cryo-EM a singola particella, le sfide includono l'acquisizione di un campione stabile e omogeneo, l'inclusione del campione in orientamento casuale nel ghiaccio sottile, l'elaborazione di un gran numero di immagini con un basso rapporto segnale/rumore e la determinazione accurata dell'orientamento angolare e della classificazione durante la ricostruzione 3D.

L'identificazione e la modellazione di piccole molecole nelle mappe crio-EM dei complessi proteici del ligando è impegnativa a causa del rumore intrinseco nei dati e della bassa risoluzione isotropa e della mappa, dell'eterogeneità del campione e della flessibilità del ligando. Questo protocollo è una guida passo passo per l'identificazione e la modellazione di ligandi e molecole di solvente in Cryo-EM a bassa e media risoluzione.