创新与应用案例

冷冻电镜结合人工智能揭示核孔复合体

日期:2022-07-04

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核孔复合体(NPC)每个由约1000个蛋白质亚基组成,是嵌入核膜中的通道,可调节真核细胞核和细胞质之间大分子的运输。除了协调运输外,NPC还组织重要的核和细胞质过程,例如转录、mRNA成熟以及剪接体和核糖体组装。这些不同的角色使NPC成为疾病相关突变和宿主-病原体相互作用的热点。

以低分辨率显示全孔结构和高分辨率显示孔组分结构为基础,核孔逐渐受到关注。然而,使用这些信息正确组装30多种不同蛋白质的副本并构建高分辨率的三维结构一直是一项艰巨的挑战。2022610日《科学》杂志展示了多篇论文,它们共同揭示了这个巨大人类NPC的近乎原子的结构图片。

这些研究建立在几十年的生化重构、X射线晶体学、质谱、诱变和细胞生物学的艰苦工作之上;使用了大幅度改进的冷冻电子断层扫描重建整个人NPC;并利用人工智能对组件进行准确建模。另外还有两项研究提高了单粒子低温电子显微镜的分辨率,使脊椎动物NPC的二级结构元素和残基水平细节的可视化成为可能。

信息来源:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.add2210

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