生命大学隋森芳商量组发文报纸发表第多少个全

中国化工仪器网 本网视点】当下,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起。我国把科技创新放在国家发展重要地位,大力实施发展创新战略规划,打造了一大批让世界为之惊艳的“国之重器”。与此同时,仪器行业的重大创新成果也不断涌现,展现了我国在科技创新方面的实力。 2017是“十三五”建设攻坚年,我国各项创新规划也纷纷落地实施,为科技创新提供有力支撑。《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》等一系列战略部署和政策规划均指向科技创新。紧随国家发展战略方向,近期,我国各研究所及国家重点实验室等在仪器创新研发方面步伐不止,创下喜人硕果。 中科院深圳先进院跨尺度超声神经调控仪器研制获新进展 日前,中国科学院深圳先进技术研究院在跨尺度超声神经调控仪器研制方面取得新进展。深圳先进院超声技术团队针对跨尺度超声神经刺激所需要的各种需求,设计开发了神经刺激的专用超声辐射力发射探头及电子设备。此外,项目组同步开发了跨尺度、动态多焦点的超声神经调控装置,涵盖了细胞、小动物、灵长类大动物研究的多个仪器,并已经成功开发了2048通道的磁共振兼容超声神经调控系统,为多点动态深脑刺激研究提供了仪器基础。 借助冷冻电镜技术 膜生物学国家重点实验室研究取得进展 日前,膜生物学国家重点实验室隋森芳教授研究组长期致力于利用冷冻电镜技术研究与生物膜相关的重要蛋白质复合物的结构与功能,曾发现了蓝藻发菜和蓝藻鱼腥藻的完整藻胆体的电镜结构。近期该研究组攻克了藻胆体在冷冻制样时盐浓度高、稳定性差、具有优势取向等难题,获得了近原子分辨率的冷冻电镜结构,其中整体结构分辨率为3.5,核心区域分辨率达到3.2。 该研究工作解析出了所有连接蛋白在功能组装状态下的结构;观察到这些连接蛋白有序地形成了超分子复合体的结构骨架;确定了藻胆体中全部2048个色素的整体排布,并推测出了多条新的能量传递途径,为进一步理解藻胆体内的能量传递机制提供了坚实的基础。 国家重点实验室微腔光学研究取得重要突破 光学微腔可以增强光和物质的相互作用,已经成为基础光物理和光子学研究的重要平台。近日,人工微结构和介观物理国家重点实验室肖云峰研究员和龚旗煌院士领导的课题组提出混沌辅助的光子动量快速转换的新原理,实现了超高品质因子光学微腔和纳米尺度波导的超宽带耦合,突破了微纳光学器件近场耦合需要相位匹配即动量守恒的限制。 首台超小型激光加速器辐照装置并运行出束 近期,核物理与核技术国家重点实验室陈佳洱院士和颜学庆教授带领的激光加速团队攻克了高对比度与高光强激光技术、自支撑纳米薄膜靶制备技术、超高流强离子束传输技术和激光加速器辐照研究平台等关键技术,采用了基于电四极透镜和分析磁铁等高流强离子束流传输和分析系统,并开展了3-10MeV能量可调的高流强、短脉冲质子束传输测试,终建成世界上首台超小型激光加速器辐照装置。 该加速器装置实现了激光加速到加速器的跨越。未来激光加速器将可以广泛用于先进光源、温稠密物质产生、核医学、空间辐射环境模拟、惯性约束聚变、国际热核聚变堆等领域。 总而言之,科研仪器是我国科技领域的重大组成部分。推进科技创新,研发新技术、研制高精尖仪器设备是国产仪器快速发展的关键。近期,我国各研究所积极推进科技创新、攻克技术难关,在相关技术和仪器设备研发方面都取得了重大成效,这表明我国的科技实力正在不断提升。接下来,我国还应持续走科技创新发展战略方向,相应国家创新步伐,加快科研成果研发速度。

生命学院隋森芳研究组发文报道首个完整藻胆体的冷冻电镜三维结构


清华新闻网10月24日电 10月19日,清华大学生命科学学院隋森芳教授研究组在《自然》期刊上在线发表题为《海洋红藻藻胆体的结构》的研究论文,首次报道世界上第一个完整藻胆体的近原子分辨率的冷冻电镜三维结构,为揭示藻胆体的组装机制和光能传递途径奠定了重要基础。

光合作用是地球上的生物赖以生存的基础。为了获取更多的光能,生物体发展出了多种捕光蛋白系统。其中,存在于蓝藻和红藻中的藻胆体是迄今已知最大的捕光蛋白复合物,它位于膜表面,并与位于膜中的光合反应中心结合,能将吸收的太阳光以极高的效率传递给光合反应中心以进一步转化为有机物并释放氧气。这个巨大的超分子复合体的组装机制和光能在其中的传递机制一直是光合作用研究领域的前沿热点。

隋森芳教授研究组长期致力于利用冷冻电镜技术研究与生物膜相关的重要蛋白质复合物的结构与功能。此前曾于2005年在《欧洲生物化学学会联合会期刊》杂志报道了来源于蓝藻发菜的完整藻胆体的电镜结构,分辨率约为30埃。随后又于2015年在《细胞研究》杂志报道了来源于蓝藻鱼腥藻的完整藻胆体的负染电镜结构,分辨率约为20埃。在此次发表的论文中,隋森芳教授研究组攻克了藻胆体在冷冻制样时盐浓度高、稳定性差、具有优势取向等难题,获得了近原子分辨率的冷冻电镜结构,其中整体结构分辨率为3.5埃,核心区域分辨率达到3.2埃。这是第一个完整藻胆体的近原子分辨率的三维结构,也是迄今为止报道过的分辨率高于4埃的最大的蛋白复合体结构,该复合体理论分子量为16.8MDa,包含862个蛋白亚基。这项工作第一次解析出了所有连接蛋白在功能组装状态下的结构,包括4个核内连接蛋白、16个核杆连接蛋白、52个杆连接蛋白的结构,第一次观察到这些连接蛋白有序地形成了超分子复合体的结构骨架,为色素蛋白的精密组装及高效率的能量传递提供了结构基础。

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红藻藻胆体的三维结构:a b分别为正面和底面两个不同取向,c为由连接蛋白形成的结构骨架,d为色素的整体分布。

值得一提的是该工作第一次确定了藻胆体中全部2048个色素的整体排布,并推测出了多条新的能量传递途径,为进一步理解藻胆体内的能量传递机制提供了坚实基础。

清华大学生命学院隋森芳教授和孙珊副研究员为本文的共同通讯作者;生命学院已出站博士生张君、在读三年级博士生马建飞为本文的共同第一作者。生命学院博士后刘德生参与了结构模型的优化,中国科学院烟台海岸带研究所的秦松研究员参与了前期样品筛选,北京大学生命科学学院的赵进东教授参与了生化数据的分析和撰稿。国家蛋白质科学研究设施清华基地冷冻电镜平台和计算平台,以及清华大学高性能计算平台为数据收集和处理提供了支持。膜生物学国家重点实验室、北京市结构生物学高精尖创新中心、科技部、国家自然科学基金等为本研究提供了经费支持。

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供稿:生命学院 编辑:悸寔 华山

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