Single-step antibody-based affinity cryo-electron microscopy for imaging and structural analysis of macromolecular assemblies.
Single-step antibody-based affinity cryo-electron microscopy for imaging and structural analysis of macromolecular assemblies.
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DOI：
10.1016/j.jsb.2014.04.006
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发表时间：
2014-07
影响因子：
3
通讯作者：
Jiang, Wen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu, Guimei;Vago, Frank;Zhang, Dongsheng;Snyder, Jonathan E.;Yan, Rui;Zhang, Ci;Benjamin, Christopher;Jiang, Xi;Kuhn, Richard J.;Serwer, Philip;Thompson, David H.;Jiang, Wen
关键词：
单粒子冷冻电子显微镜（cryo-EM）是一种新兴的强大工具，用于大分子组装（即蛋白质复合物和病毒）的结构研究。尽管与x射线晶体学相比，单颗粒冷冻电镜需要的样品浓度更低、数量更少，但研究低丰度、低产量或寿命短的样品仍然具有挑战性。亲和网格技术的最新发展可以通过将样品纯化和低温电镜网格制备结合到一个步骤中，进一步将单颗粒低温电镜扩展到这些具有挑战性的样品。在这里，我们报告了一种新的亲和冷冻电镜方法，冷冻-SPIEM，它将传统的病原体诊断工具固相免疫电子显微镜（SPIEM）应用于单颗粒冷冻电镜方法。这种方法提供了一种替代方法，在很大程度上简化了，更容易使用亲和网格，直接与大多数天然大分子复合物和已建立的抗体一起工作，并且可以直接从细胞培养物中对天然样品进行冷冻电镜研究。在目前的工作中，我们广泛地测试了多种样品的冷冻- spiem的可行性，包括高分子量或低分子量，低对称性或高对称性的大分子，his标记或天然颗粒，以及高或低产率的大分子。所有这些样品（未纯化的带有his标记的噬菌体T7、带有his标记的大肠杆菌核糖体、天然Sindbis病毒和纯化但低浓度的天然Tulane病毒）的结果表明，冷冻电镜方法能够在TEM网格上特异性捕获和浓缩目标颗粒，并且具有最小的视角限制，用于冷冻电镜成像和确定3D结构。
Single particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) is an emerging powerful tool for structural studies of macromolecular assemblies (i.e., protein complexes and viruses). Although single particle cryo-EM requires less concentrated and smaller amounts of samples than X-ray crystallography, it remains challenging to study specimens that are low-abundance, low-yield, or short-lived. The recent development of affinity grid techniques can potentially further extend single particle cryo-EM to these challenging samples by combining sample purification and cryo-EM grid preparation into a single step. Here we report a new design of affinity cryo-EM approach, cryo-SPIEM, that applies a traditional pathogen diagnosis tool Solid Phase Immune Electron Microscopy (SPIEM) to the single particle cryo-EM method. This approach provides an alternative, largely simplified and easier to use affinity grid that directly works with most native macromolecular complexes with established antibodies, and enables cryo-EM studies of native samples directly from cell cultures. In the present work, we extensively tested the feasibility of cryo-SPIEM with multiple samples including those of high or low molecular weight, macromolecules with low or high symmetry, His-tagged or native particles, and high- or low-yield macromolecules. Results for all these samples (nonpurified His-tagged bacteriophage T7, His-tagged E. coli ribosomes, native Sindbis virus, and purified but low-concentration native Tulane virus) demonstrated the capability of cryo-SPIEM approach in specifically trapping and concentrating target particles on TEM grids with minimal view constraints for cryo-EM imaging and determination of 3D structures.
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DOI：
10.1073/pnas.1215563110
发表时间：
2013-04-23
影响因子：
11.1
作者：
Guo, Fei;Liu, Zheng;Jiang, Wen
通讯作者：
Jiang, Wen
影响因子：
5.4
作者：
Farkas, Tibor;Sestak, Karol;Jiang, Xi
通讯作者：
Jiang, Xi
通过冷冻电镜研究人类腺病毒的原子结构揭示蛋白质网络之间的相互作用
DOI：
10.1126/science.1187433
发表时间：
2010-08-27
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Liu H;Jin L;Koh SB;Atanasov I;Schein S;Wu L;Zhou ZH
通讯作者：
Zhou ZH
影响因子：
3.8
作者：
Duizer, E;Schwab, KJ;Estes, MK
通讯作者：
Estes, MK
影响因子：
3
作者：
Han, Bong-Gyoon;Walton, Ross W.;Glaeser, Robert M.
通讯作者：
Glaeser, Robert M.