国家自然科学基金(31100617)
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- 螺旋组装体的电镜三维重构
- 2013年
- 低温电镜三维重构技术近年来得到飞速发展,其在分析生物大分子复合物的结构和功能中起着重要作用。低温电镜三维重构技术主要包括电子断层三维重构技术、电子晶体学及单颗粒三维重构技术。由于无需结晶,且所能达到的分辨率较高,目前,单颗粒三维重构技术已经成为电镜三维重构领域的主流技术。在用单颗粒三维重构技术进行结构解析时,有一类特殊的研究对象,即螺旋组装体,如烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)、微管和微丝(microfilament)、艾滋病病毒1型(HIV-1)衣壳蛋白等,对这类螺旋组装体的结构进行三维重构不是很容易,涉及诸多物理和数学的概念。本文重点介绍螺旋组装体的基本重构原理,包括螺旋组装体的数学描述、衍射指数的推导和物理意义、螺旋点阵和真实螺旋组装体Fourier变换间的关系,以及螺旋对称参数的测定和计算等。在此基础上,文章综述了螺旋组装体的三维重构算法,主要包括频率空间的Fourier-Bessel重构方法和实空间的迭代单颗粒重构方法。最后,文章以与细胞极性发生相关的蛋白Par-3的N端结构域Par-3 NTD为实例,详细介绍了Par-3NTD螺旋组装体的实空间迭代单颗粒重构方法。
- 张艳孙飞
