Ligandların Elektron Kriyomikroskopisinden Türetilen Haritalara Modellenmesi

Hücre boyunca, özellikle zar arayüzünde meydana gelen fizyolojik süreçleri anlamakla ilgileniyoruz. Cryo-EM'yi ana teknik olarak kullanıyoruz ve çoklu makromoleküler kompleksleri inceleyerek çeşitli ilginç ve zorlu biyolojik problemler üzerinde çalışıyoruz. Zar proteinlerinin ve diğer kararsız komplekslerin yapılarını belirlemek birkaç on yıl önce zordu.

Bununla birlikte, yeni bir deterjan ve lipid taklitçisi olan Cryo-EM'deki teknik gelişmeler ve sahip olunan donanımlar, bu komplekslerin hızlı yapı tayininin yolunu açmıştır. Bu yapılar artık yüksek çözünürlükte elde edilebilir ve potansiyel olarak ilaç keşfinde kullanılabilir. Tek parçacıklı Cryo-EM'deki zorluklar arasında kararlı ve homojen numune elde edilmesi, numunenin ince buza rastgele yönde gömülmesi, düşük sinyal-gürültü oranına sahip çok sayıda görüntünün işlenmesi ve 3D rekonstrüksiyon sırasında açısal yönelim ve sınıflandırmanın doğru bir şekilde belirlenmesi yer alır.

Ligand protein komplekslerinin kriyo-EM haritalarındaki küçük moleküllerin tanımlanması ve modellenmesi, verilerdeki doğal gürültü ve izotropik ve düşük harita çözünürlüğü, numune heterojenliği ve ligand esnekliği nedeniyle zordur. Bu protokol, düşük ila orta çözünürlüklü Cryo-EM'de ligandları ve çözücü moleküllerini tanımlamak ve modellemek için adım adım bir kılavuzdur.