science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers gebruiken goudsubstraat om elektronencryomicroscopie op moeilijke eiwitten mogelijk te maken

Optische microfoto van een ultrastabiel goudsubstraat dat de beeldresolutie van elektronencryomicroscopen verbetert. elk gat, die wordt gebruikt om bevroren monsters in het vacuüm van de elektronenmicroscoop te ondersteunen, is ongeveer een micrometer in diameter. Krediet:Christopher Russo, MRC-LMB

(Phys.org) - Een paar onderzoekers van het Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology aan de Universiteit van Cambridge in het VK hebben een manier gevonden om het bewegingsprobleem van veel eiwitten te overwinnen wanneer ze probeerden ze te bestuderen met behulp van elektronencryomicroscopie. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , Christopher Russo en Lori Passmore beschrijven hoe ze een ondersteunende structuur creëerden op basis van een goudsubstraat dat het probleem lijkt op te lossen.

Zoals het onderzoekspaar opmerkt, tot nu toe was het moeilijk om meer te weten te komen over veel eiwitten met behulp van elektronencryomicroscopie omdat ze onder de straal bewegen, wat resulteert in wazige beelden en moeilijkheden bij het maken van metingen. Ze leggen verder uit dat de reden dat dit gebeurt, is vanwege instabiliteiten in de koolstofsubstraten die over het algemeen worden gebruikt om monsters onder de microscoop te ondersteunen (die worden ingevroren om de stabiliteit te vergroten). In deze nieuwe poging, beschrijven de onderzoekers hun nieuwe techniek, die volgens hen een oplossing biedt voor dit probleem door ondersteuningssubstraten van goud te introduceren. Ze maakten een ondersteunende structuur die ongeveer gelijk was aan die op basis van koolstofsubstraten, en spanden vervolgens een gouden film van slechts 500 angstrom dik over een vierkante roosterondersteuning - ze eindigden door de bevroren eiwitten in gaten van 1,2 micrometer te plaatsen die ze in de film hadden gemaakt. De film en gouden steun, zij merkten op, zorgde voor een uniforme elektrische geleidbaarheid en thermische contractie terwijl de eiwitmonsters werden ingevroren.

Het onderzoekspaar suggereert dat goud zich om verschillende redenen leent voor de toepassing:het is zeer goed bestand tegen straling en dus stabieler, het is chemisch inert en is zowel biocompatibel als elektrisch geleidend.

Om hun proces te testen, ze scanden apoferritine - een eiwit met een bolvormig complex dat uitzonderlijk moeilijk te bestuderen is met elektronencryomicroscopie, met behulp van zowel de oude techniek als de nieuwe die ze hadden ontwikkeld. Ze melden dat tijdens de test met het goudsubstraat, het monster vertoonde zeer weinig beweging, (zowel in het verticale als het objectvlak) waardoor veel betere beelden kunnen worden gemaakt dan ze konden krijgen toen ze een koolstofsubstraat gebruikten. Ze melden ook dat vanwege de verminderde beweging, ze waren in staat om dichter bij het monster te komen terwijl de scans werden gemaakt. Ze denken dat hun methode waarschijnlijk zal werken met een hele reeks andere eiwitten die andere onderzoekers behoorlijk lang bezig moeten houden.

Artistieke weergave van een ultrastabiel goudsubstraat dat de beeldresolutie van elektronencryomicroscopen verbetert. elk gat, die wordt gebruikt om bevroren monsters in het vacuüm van de elektronenmicroscoop te ondersteunen, is ongeveer een micrometer in diameter. Krediet:Lesley McKeane/Christopher Russo, MRC-LMB

© 2014 Fys.org