生物通报道：不久以前，冷冻电镜（cryo-EM）还不是大多数结构生物学家们的第一选择。而现在，冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者，不仅在分辨率上能够与之匹敌，还适用于难以结晶的大分子。这一技术为结构生物学领域带来了一场革命，催生了大量的研究新成果。不过，冷冻电镜此前解析的都是不小于200 kDa的蛋白。

美国国家癌症研究所（NCI）的科学家们克服了现有的技术障碍。他们不仅用单颗粒冷冻电镜获得了小于100 kDa的蛋白复合体结构，还让这一技术的分辨率突破2 Å。这项重要的研究成果于五月二十六日的发表在Cell杂志上。

研究人员通过单颗粒冷冻电镜解析了异柠檬酸脱氢酶（93 kDa）的高分辨率结构，鉴定了小分子抑制剂与IDH1结合时的构象改变。研究人员还用单颗粒冷冻电镜成像了乳酸脱氢酶（145 kDa）和谷氨酸脱氢酶（334 kDa），分辨率达到2.8Å和1.8Å。

异柠檬酸脱氢酶（IDH1）和乳酸脱氢酶（LDH）是癌症药物研发的热门靶标，其编码基因发生突变在癌症中很常见。深入了解这些蛋白的结构细节，可以帮助研究者们鉴定与之结合的小分子，进而调节蛋白质的活性。

这项研究表明，cryo-EM可以用来广泛研究药物与靶蛋白的相互作用。“cryo-EM能够对候选药物形成的复合体进行结构分析，这让我们感到非常振奋，”这项研究的领导者，NCI的Sriram Subramaniam博士说。现在，研究者们可以直接观察药物结构调整的具体效果，这将为药物研发过程带来一场革命。

前不久，清华大学和Albany大学的研究团队在Nature Structural & Molecular Biology杂志上发表文章，通过冷冻电镜技术（cryo-EM）揭示了II型内含子的活性结构。Ⅱ型内含子广泛存在于细菌基因组中，是具有催化活性的RNA分子，可以自我剪接形成成熟RNA。（更多详细信息参见：清华大学Nature子刊发表重要研究成果）

俄勒冈健康与科学大学、加州大学、HHMI的科学家们通过冷冻电镜阐明了甘氨酸受体的作用机制。这项研究发表在Nature杂志上，文章的通讯作者是结构生物学牛人Eric Gouaux。甘氨酸是神经系统的主要抑制性递质，它通过甘氨酸受体（GlyR）起作用，打开氯离子通道进而抑制神经元的激发。GlyR控制着多种运动和感知功能，包括视觉和听觉。GlyR发生突变与自闭症、过度惊吓等神经疾病有关。（更多详细信息参见：著名科学家Nature发表重要研究成果）

人类轮状病毒和昆虫胞质多形体病毒（CPV）都是呼肠孤病毒科的成员。加州大学洛杉矶分校的周正洪（Z.Hong Zhou）教授和华南农业大学动科院的孙京臣（Jingchen Sun）教授在Nature杂志上发表文章，为人们展示了这种双链RNA病毒的基因组和TEC结构。研究人员通过冷冻电镜和不对称重建，解析了休眠状态CPV（q-CPV）的基因组结构。（更多详细信息参见：华南农业大学Nature发表重要成果）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Breaking cryo-EM resolution barriers to facilitate drug discovery. Cell