חלבונים הם כמו סוסי העבודה של הביולוגיה הגנטית, אבל הם יכולים להיות קשים לשמצה ללימוד. למבנה שלהם יש כל קשר לתפקוד שלהם - ולפעמים לחוסר תפקוד - שיש לו השלכות מרחיקות לכת בבריאות וברפואה. לכן זה כל כך גדול שלזוג חוקרים במעבדה הלאומית לורנס ברקלי יש פחות או יותר פרצו את מיקרוסקופ הקריו-אלקטרון שלהם כדי לראות ברזולוציות הרבה יותר גדולות ממה שהיצרן התכוון והפיק את תמונות תלת מימד ראשונות של חלבון בודד עם מספיק בהירות כדי לקבוע את המבנה שלו.
קטלוג הצורות והמבנים של חלבונים הוא מדע שגרתי למדי בשלב זה. חברות תרופות העוסקות בתרופות ביולוגיות עושות זאת כל הזמן כשהן מחפשות טיפולי חלבון שעשויים להקל על מצב כזה או אחר. אבל זה לא קל, ומודלים קונבנציונליים של חלבון הם ממוצעים של ניתוחים של אלפים רבים של מולקולות כי זה פשוט קשה מדי לקבל את הרזולוציות הדרושות כדי לדמיין את התכונות של אדם חֶלְבּוֹן.
עד עכשיו. Gang Ren ו-Lei Zhang מדווחים בכתב העת PLoS One על יצירת מותג משלהם של מיקרוסקופיה אלקטרונית שהם מכנים "טומוגרפיה של חלקיקים בודדים", או IPET. התמונות שלהם עדיין מעט מטושטשות, אבל הן מספיק טובות לחוקרים להגדיר את המבנה של חלבון. יתרה מכך, על ידי יצירת שיטה חדשה לשמור על הדגימות שלהם קרות במיוחד (בזק קפוא-ב-נוזלי-חנקן-ל-שלילי-292- מעלות קר) והטייתם עד 140 מעלות מתחת לעדשה, הם יכולים ליצור יותר ממאה תמונות בעניין של כמה שעה (ות.
לאחר תפירה זו התמונות הללו מודיעות זו לזו, ויוצרות לא רק עומק תלת מימדי אלא עוזרות להתמקד בחלבון הנושא ולהסיר רעש מהתמונות. התוצאה היא התמונות המבניות הטובות ביותר של חלבון בודד ששמענו עליו אי פעם, אחד עם פוטנציאל להגיע רחוק במחקר פרמצבטי ובהסברת ההבנה הבסיסית שלנו לגבי חלבון דִינָמִיקָה. ל-LBNL יש הסבר מעמיק יותר על הטכנולוגיה דרך הקישור למטה.
https://www.youtube.com/watch? v=0t0sxDGOSkQ.
LBNL
