冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）已成為揭示原子結(jié)構(gòu)和生物大分子工作機(jī)制的一種強(qiáng)大技術(shù)。新設(shè)計cryo-EM網(wǎng)格旨在保留薄而均勻的玻璃化冰和改善蛋白質(zhì)吸附，這被認(rèn)為是一種有前景的方法以實現(xiàn)更高分辨率。在這里，描述一種方法用于制備石墨烯cryo-EM網(wǎng)格（高達(dá)99％單層石墨烯覆蓋率），超過70％網(wǎng)格面積用于有效的數(shù)據(jù)采集以提高圖像質(zhì)量和蛋白質(zhì)密度。使用該石墨烯網(wǎng)格，實現(xiàn)了2.6-Å分辨率（用于抗生蛋白鏈菌素），11,000個粒子質(zhì)量為52 kDa。石墨烯網(wǎng)格增加了可溶性，膜和脂蛋白的密度（至少5倍），實現(xiàn)了最小蛋白質(zhì)的最高分辨率結(jié)構(gòu)。此外，該方法僅采用了簡單的工具，以便大多數(shù)結(jié)構(gòu)生物實驗室可以實現(xiàn)。
Figure 1. 高產(chǎn)單層石墨烯網(wǎng)格用于cryo-EM。（a）石墨烯網(wǎng)格側(cè)視圖，（b）多孔碳膜網(wǎng)格上石墨烯薄膜的SEM圖，（c）懸浮石墨烯的放大TEM圖，（d）石墨烯網(wǎng)格上cryo-EM樣品的側(cè)視圖，（e）cryo-EM樣品的低倍圖，（f）石墨烯網(wǎng)格上蛋白的cryo-EM微觀圖。
Figure 2. 石墨烯cryo-EM網(wǎng)格的構(gòu)建。（a）石墨烯網(wǎng)格的制備示意圖，（b）UV照射進(jìn)行表面處理，（c）接觸角測量，（d）Raman光譜呈現(xiàn)了10-min UV/ozone處理可以使石墨烯轉(zhuǎn)變?yōu)楹醯氖?br />
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Figure 3.石墨烯網(wǎng)格用于標(biāo)準(zhǔn)的蛋白。（a）蛋白的單顆粒重組（2.2-Å分辨率），（b）選定殘基基團(tuán)的密度表明了側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。
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Figure 4.石墨烯網(wǎng)格用于可溶性小蛋白分子。（a）52 kPa抗生蛋白鏈菌素顆粒的cryo-EM顯微照片，（b）對圖a的傅立葉變換，（c）52 kPa抗生蛋白鏈菌素單顆粒重組，（d）2β鏈的密度分布，（e）Au標(biāo)準(zhǔn)FSC曲線。
該研究工作由普林斯頓大學(xué)顏寧團(tuán)隊于2019年發(fā)表在美國科學(xué)院院刊PNAS上。原文：High-yield monolayer graphene grids for near-atomic resolution cryoelectron microscop
