冷冻电镜法与核磁共振的区别是什么?

时间:2020-12-20 09:32:06   作者:
CryoEM(冷冻电镜)是一种专门的技术发展,以获得大分子的低分辨率信息,不受其他技术的影响。

核磁共振技术是解决小蛋白质结构和蛋白质结构域等问题的一种通用技术。

CryoEM有困难的情况:

高分辨率:到目前为止,大多数已解出的cryoEM地图的分辨率都小于4a或更高。

冷冻电镜法与核磁共振的区别是什么

在这种分辨率下,侧链很难追踪。虽然可以确定蛋白质的二级结构元素和一般构象,但稳定蛋白质和促进配体结合的个体相互作用却很难弄清楚。这是一个主要的缺点,因为正是这些细节往往是结构生物学家感兴趣的。虽然核磁共振结构看起来不像x射线结构那样具有高分辨率,但存在的紊乱通常代表实际蛋白质中存在的紊乱。

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小到中等大小的蛋白质:CryoEm有较低的尺寸限制,因为随着分子变小,排列误差逐渐增大。目前的大小限制在50 kDa左右,不过新技术正在开发中,可以通过将蛋白质附着在更大的物体上来减少这个数字。50 kDa的大约含有400个氨基酸,大约是蛋白质的中位数大小。

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动力学:核磁共振是唯一的生物物理技术,随时报告毫秒-微秒的时间尺度。

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CryoEM可以捕捉一些动态事件,但只有困难和大多数发生在较慢的时间尺度(> 1ms)。相比之下,用核磁共振来解决激发态的整个结构是可能的,即使它们可能只占平衡态总体的1%

药物筛选:一旦完成了蛋白质峰的分配,新的配体-蛋白质复合物的光谱可以相对快速地完成(~ 15-30分钟)。虽然这对于筛选活性来说太慢,但配体结合引起的化学位移变化使对接受到理想的限制。

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还有其他的核磁共振技术只关注配体光谱,可以同时筛选多种化合物,可以用于非常大的蛋白质,甚至在细胞中。这项技术已成为基于片段的药物发现的首选方法

低温冷冻技术正在迅速发展,但不太可能在未来取代核磁共振。
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