大分子结构和机制

是什么让生活”的工作吗?“简单地说,生物取决于不同的分子之间的相互作用。生化、遗传和功能的研究可以用来发现和描述在活细胞化学和物理过程,识别所涉及的分子。然而,一个完整的理解如何这些过程需要结构信息,生物分子的三维组织的理解。

过去50 - 70年,x射线晶体学、核磁共振技术提供了原子水平许多蜂窝组件的结构信息,如蛋白质、脂质、核酸和代谢物。低分辨率的结构信息的大型细胞结构(细胞器)来自传统的电子显微镜。然而,直到最近,它一直很难获得关于大大分子复合物的结构信息进行许多重要的细胞过程(转录、翻译、DNA复制和染色质调节只是几个例子)。

在过去的几年里,两个新技术,单粒子低温电子显微镜(低温电子显微镜)和低温电子断层扫描(cryo-ET)已成为强大的替代方案,可以提供原子或near-atomic决议大分子复合物的信息,他们的互动,组织细胞内。结构生物学家现在一组强大的计算方法进行了详细的视图在每一个级别的生物组织,从小分子到整个细胞。这种结构性的理解结合信息从生化和功能分析提供了一个机会,去剖析背后的机制正常和病理细胞状态,打开门一个更深的理解细胞生物学基础和提供新的治疗方法的发展来改善人类健康。