冷凍電鏡的當今應用

從高中生物課本中，我們了解到，蛋白質是由多種氨基酸通過脫水縮合構成的具有復雜空間結構的生物大分子。每一種氨基酸，都因由其R基的不同，從而有了不同的空間結構。科學家們就可以觀測這種空間結構，從而確定該位置上氨基酸的種類。

蛋白質的復雜結構

普通的熒光顯微鏡下，我們只能觀察到蛋白質的粗略影像。而通過冷凍電鏡，我們可以觀察到細胞內各種蛋白質的細微結構和變化規律，從而確定這個蛋白質的整體空間結構（即蛋白質的三級結構）。加以各種測算方法，可以確定某一蛋白序列上各種氨基酸各有多少，再經過結合這一序列上的空間結構，對氨基酸進行排序，進而完成對整個蛋白質的測序解析。

王教授介紹冷凍電鏡與蛋白質結構

近年來，冷凍電鏡技術結構生物學方面大顯神威。以清華大學2015年以來的成就為例：

1. 施一公研究組解析了 γ-secretase 蛋白質和RyR-1 蛋白質

2. 楊茂君研究組解析了 Mammalian res-pirasome 蛋白質

3. 隋森芳研究組解析了MDa Phy-cobilisome 蛋白質

4. 顏寧研究組解析了spliceosome 蛋白質

隨著越來越多蛋白質神秘面紗的揭開，我們可以更好地解釋各種各樣的生命活動發生的原因和機理。利用冷凍電鏡技術觀察到的蛋白質結構，我們可以定向改造或構建新的蛋白質用于科研或醫療領域。