甌江實驗室所安裝的300kv冷凍電鏡,即將于2024世界青年科學家峰會期間舉行的甌江實驗室國際生長因子信號傳導與藥物研發中心啟動儀式上正式開機啟用。這是浙南閩北贛東首臺冷凍電鏡,也是浙江省內最新一代的冷凍電鏡。它的落地啟用,將為溫州生命健康產業的創新發展提供強有力的科技支撐。
甌江實驗室外景。甌江實驗室供圖
什么是冷凍電鏡?通俗來講,冷凍電鏡可以理解為有著超大放大倍數的“顯微鏡”,它的放大倍數足以觀察單個原子(約1.2埃)。
“一般的藥物都是小分子,主要通過與細胞表面膜蛋白靶點進行作用來產生效果。通過冷凍電鏡,我們可以拍到膜蛋白表面的照片,通過解析靶點的結構、靶點復合物的結構,從而設計出特異性更強、副作用更小的藥物?!碑T江實驗室相關負責人說。冷凍電鏡技術在生物學領域具有廣泛的應用,被譽為當前分子生物學研究的“利器”,也是藥物研發領域的重要科研手段。
近年來,冷凍電鏡技術以其獨特的優勢,已成為結構生物學研究的重要工具,它有著樣品要求低、近自然狀態和適合動態/異質結構研究的優勢,在病原微生物學和結構生物學研究中發揮著越來越重要的作用。
此前,甌江實驗室首席科學家李校堃、資深研究員穆薩·穆罕默迪、特聘研究員陳高幟團隊共同在《自然》雜志發表文章《FGF激素信號傳導的結構基礎》,其研究便是通過冷凍電鏡完成。該文章在國際上首次完整展示FGF23、FGFR、Klotho和HS四元復合物分子機器組裝和信號激活模式,為糖尿病、慢性腎病等代謝性疾病的藥物研發提供重要結構信息。
研究人員正在操作冷凍電鏡。甌江實驗室供圖
孫京川是甌江實驗室穆薩·穆罕默迪課題組成員,最近他正忙著開展冷凍電鏡啟用前的測試工作?!袄鋬鲭婄R設備價格高,維護也是一筆不小的費用,這對普通高?;蛘哐芯吭簛碚f都是一筆難以承受的費用?!弊鳛橐幻碗婄R打了幾十年交道的老科研人,他深知冷凍電鏡對于生物學研究的重要和珍貴?!耙郧霸趪?,我為了做一次冷凍電鏡技術的實驗,要坐好幾個小時的飛機?,F在在甌江實驗室,我可以連續幾天一個人‘包攬’冷凍電鏡,這樣的機會真的非常難得,我很珍惜。在這背后,我感受到了溫州對于科技創新的支持?!?/p>
作為浙江省實驗室,甌江實驗室自成立以來始終堅持以“再生醫學與眼腦健康”為核心主線,以重大臨床和產業需求為導向,以關鍵技術攻關和臨床轉化應用為落腳點,重點圍繞組織器官再生與重塑、眼疾病與視覺功能康復、腦疾病與認知功能康復三大方向開展研究?!袄鋬鲭婄R的引入,將極大地提升甌江實驗室在結構生物學領域的研究能力,為實驗室乃至全國的生命科學研究帶來新的機遇。我們也鼓勵有需要的科研工作者都來使用這臺冷凍電鏡,推動科研工作創新發展,為區域經濟發展作出貢獻?!奔幽么蠼】悼茖W院院士、甌江實驗室主任宋偉宏表示。
冷凍電鏡引入的初衷是什么?對溫州有哪些意義?它又將為甌江實驗室開展科研工作帶來哪些變化?一起來聽聽三位科學大咖怎么說!
(徐景萱/文 黃麗妍/視頻)