刷新
北京大学最新Nature：让国自然评审眼前一亮的“高端技术”-冷冻电镜，巧妙增加课题创新性！
近日，北京大学生命科学学院肖俊宇课题组在Narure（IF=50.5）上发表题为“Structural insights into the high-affinity IgE receptor FcεRI complex”的论文，利用冷冻电镜技术（Cryo-EM）首次解析了高亲和力免疫球蛋白E（IgE）受体FcεRI复合物的结构。
FcεRI在肥大细胞和嗜碱细胞表面表达，在IgE介导的过敏反应中起核心作用。本研究利用冷冻电镜技术，确定了FcεRI与IgE结合的复合物结构，分辨率达到3.6 Å。研究发现FcεRIα在受体组装中起关键作用，与FcεRIβ和FcRγ亚基均有相互作用。FcεRIβ的结构类似于B细胞抗原CD20，而FcRγ二聚体则展现出不对称结构，与FcεRIα的跨膜区域卷曲形成三螺旋束。
通过突变分析，研究人员还发现FcRγ与FcεRIα的相互作用与FcγRIIIA相似，但与FcαRI有所不同。这些发现不仅为过敏疾病的治疗提供了新的视角，也为开发针对FcεRI的抗过敏药物提供了重要的结构基础。
冷冻电镜，全称冷冻电子显微镜（Cryo-Electron Microscopy，Cryo-EM），是在传统透射电子显微镜基础上，增加低温传输系统和冷冻防污染系统，从而实现在低温环境下以亚纳米级分辨率对生物大分子在自然状态下的结构进行可视化的显微技术。
近年来，随着Cryo-EM技术的快速发展，其被广泛应用于医学、生物学、生命科学以及化学等多个领域。其应用不仅限于结构的解析，更重要的是能帮助科学家理解生物大分子的功能和机制。
该如何将这样的“利器”运用在实际的研究课题中呢？这里小编为大家汇总了部分2023年的国自然中标项目，供大家学习参考：
（数据来自国家自然科学基金官网）
看到别人利用热点成功申报国自然项目，想必不少小伙伴们也“蠢蠢欲动”，想要将这两个热点研究方向结合到自己的课题中。这里，小编先来抛砖引玉，为大家提供一些思路，希望为2025年的国自然申报提供一些助力！
对于“冷冻电镜”的应用，近年来的研究主要集中在以下几个方向：
☆结构解析与功能研究☆病毒与细菌的结构生物学☆膜蛋白的研究☆药物设计与开发
基于当前的研究进展，小编推荐3类具有前景的核心研究方向：
☆膜蛋白的动态结构与功能：研究膜蛋白在不同环境条件下的动态变化，尤其是与配体结合后的构象变化。这一方向可以通过冷冻电镜结合分子动力学模拟来实现，揭示膜蛋白的功能机制。
☆病毒与宿主相互作用的结构生物学：深入研究病毒与宿主细胞受体的相互作用，尤其是如何通过冷冻电镜解析病毒在感染过程中的结构变化。这一研究将有助于理解病毒的感染机制，并为疫苗和抗病毒药物的开发提供基础。
☆新型冷冻电镜技术的开发与应用：探索新型冷冻电镜技术（如低电压冷冻电镜、实时成像技术等）在生物大分子研究中的应用，提升结构解析的分辨率和效率。这一方向将推动冷冻电镜技术的进一步发展。
基于上述核心方向，为大家提炼3个研究切入点：
☆膜蛋白的环境影响研究：选择特定的膜蛋白（如G蛋白偶联受体），研究其在不同pH、离子浓度和温度下的结构变化，结合冷冻电镜和生物物理学方法，探讨其在信号转导中的作用。
☆病毒感染机制的结构解析：选择特定的病毒（如SARS-CoV-2），研究其与宿主细胞受体结合后的结构变化，结合冷冻电镜和生物化学分析，揭示其感染机制。
☆新型冷冻电镜技术的应用开发：开发新的冷冻电镜样品制备技术（如基于纳米材料的支持膜），提高生物大分子在冷冻电镜中的稳定性和成像质量，结合计算机视觉技术实现自动化数据处理。
基于待研究的核心方向及切入点，可初步拟定以下课题标题：
标题1：G蛋白偶联受体在不同环境条件下的动态结构变化及其信号转导机制研究
标题2：利用冷冻电镜断层扫描技术研究SARS-CoV-2与人类ACE2受体结合的动态过程及机制
标题3：细胞凋亡蛋白Bcl-2家族的冷冻电镜结构和调控机制研究
标题4：基于石墨烯纳米孔的新型冷冻电镜技术：探索微管蛋白在细胞分裂中的动态结构变化
以上就是小编根据“冷冻电镜”进行的热门选题分析，希望能为相关方向的小伙伴提供一些思路和启发。
其他研究方向的小伙伴，想要获得自己研究方向的选题分析，该如何推进呢？这里，小编为大家推荐一款具有AI智能选题功能的工具--猫眼课题宝！
该产品背后的研究团队联合了清华大学的人工智能专家，自研“喵策博士”大模型，只需输入1-2个关键词，就能生成内容详实、层次分明的选题分析内容。此外，还可以根据拟定的标题，一键生成一份高质量的课题申请书。