生物帮 生命科学网-生物技术、科学门户网站|为生物科学技术领域提供动力！法兰克福/耶拿来自法兰克福和耶拿的一个跨学科团队开发了一种诱饵，利用诱饵可以从混合物中提取蛋白质复合物。由于这种“诱饵”，所需的蛋白质可以更快地用于电子显微镜的进一步检查。研究团队将这种创新的超薄分子碳层称为“智能纳米片”。例如，借助这一新发展，可以更好地了解疾病及其药物治疗。
“通过我们的工艺，可以在一周内从混合物中分离出新型蛋白质，并对其进行表征”，法兰克福马克斯·普朗克生物物理研究所的丹尼尔·里诺说。“迄今为止，仅仅分离蛋白质经常是长达数年的博士学位的一部分。”几年前，这个想法与安德烈亚斯·特福(Andreas Terfort，歌德大学)和安德烈·图尔香(Andrey Turchanin，弗里德里希·席勒大学(Friedrich Schiller University Jena))一起发展，通过在纳米片上装备目标蛋白所结合的识别位点，直接从混合物中捕捞所需蛋白。现在，研究人员已经成功地通过“智能纳米片”使蛋白质直接用于电子冷冻显微镜检查。
电子低温显微镜基于在-150°C以下的温度对样品进行冲击冷冻。在此过程中，蛋白质保持其结构，不需要干扰固定剂和着色剂，并且电子可以轻松照射冷冻的物体。结果是最小的结构的高分辨率三维图像，例如病毒和DNA，几乎可以缩小到氢原子的大小。
在制备过程中，蛋白质会在微小的金属网格上极薄的水中骤冷。以前，在电子显微镜下检查样品之前，必须先通过复杂的程序(通常会浪费大量材料)清洗样品。只有在水层中仅结合一种蛋白质时，电子显微镜检查程序才能成功。
Turchanin领导的研究小组现在使用的纳米片只有一纳米厚，由交联的分子自组装单分子层组成。Terfort的小组在此纳米片上涂了胶凝剂，作为冷冻所需的水薄膜的基础。然后，研究人员将识别位点(带有镍离子的特殊次氮基三乙酸基团)附着在其上。Rhinow领导的团队使用经过这种方式处理的“智能纳米片”将蛋白质从混合物中分离出来。这些预先用组氨酸链标记，通过它们与识别位点结合。所有其他干扰颗粒都可以冲洗掉。然后可以用电子显微镜直接检查结合蛋白的纳米片。
歌德大学的朱利安·谢尔(Julian Scherr)解释说：“我们的智能纳米片特别有效，因为水凝胶层可稳定所需的水薄膜，并同时抑制干扰颗粒的非特异性结合。”“通过这种方式，分子结构生物学现在可以更快地检查蛋白质的结构和功能。”从中获得的知识可用于例如更好地了解疾病及其药物治疗。
