著者スポットライト:クライオ電子顕微鏡マップにおけるリガンドのモデリングによる細胞プロセスの探索

私たちは、細胞全体、特に膜界面で発生する生理学的プロセスを理解することに関心があります。私たちはクライオ電子顕微鏡を主な技術として使用し、複数の高分子複合体を研究するさまざまな興味深く困難な生物学的問題に取り組んでいます。膜タンパク質やその他の不安定な複合体の構造を決定することは、数十年前は困難でした。

しかし、新しい界面活性剤と脂質模倣剤、およびエンダウメントを備えたクライオ電子顕微鏡の技術的進歩により、これらの複合体の迅速な構造決定への道が開かれました。これらの構造は、現在では高分解能で取得できるようになり、創薬に利用できる可能性があります。単粒子クライオ電子顕微鏡では、安定した均質なサンプルの取得、薄い氷にサンプルをランダムな向きで埋め込むこと、S/N比の低い多数の画像を処理すること、3D再構成時の角度方位と分類を正確に決定することが課題となります。

リガンドタンパク質複合体のクライオ電子顕微鏡マップにおける低分子の同定とモデリングは、データに内在するノイズ、等方性で低マップ解像度、サンプルの不均一性、リガンドの柔軟性などの理由から困難です。このプロトコールは、低分解能から中分解能のクライオ電子顕微鏡でリガンドと溶媒分子を同定し、モデリングするためのステップバイステップガイドです。