膜蛋白的结构研究 蛋白的膜拓扑学研究 蛋白质的晶体学研究:3D:2D 蛋白质的单颗粒研究:EM;AFM 蛋白质结构的波谱技术
膜蛋白的结构研究 • 蛋白的膜拓扑学研究 • 蛋白质的晶体学研究: 3D; 2D • 蛋白质的单颗粒研究: EM; AFM • 蛋白质结构的波谱技术
生物电子显微学
生物电子显微学
电子显微学研究生物大分子结构的 主要方法 研究尺度 研究对象 研究方法 生物大分子 二维晶体 纤维或管状晶体 电子晶体学 (周期排列) 生物大分子复单颗粒生物大分子 合体 及复合体、病毒等 单颗粒技术 全同粒子) 亚细胆水平胞器,亚泡结构电子断层成像术 (单一结构)
电子显微学研究生物大分子结构的 主要方法 二维晶体 纤维或管状晶体 单颗粒生物大分子 及复合体、病毒等 电子晶体学 单颗粒技术 亚细胞水平 电子断层成像术 生物大分子 生物大分子复 合体 超分子复合体，细 胞器，亚细胞结构 研究尺度 研究对象 研究方法 （周期排列） （全同粒子） （单一结构）
三维重构梗概中心截面 定理与三维重构示意图。 Three dimensional Fourier transform A4):在X射线晶体学中 通过对整个三维体的 Inverse three dimensional Fourier transform X射线分射直接获得 Fourier倒易空间的衍 射信息,其与时空同的 三维是体是应关系 Two dimensional Fourier transform (B):在电子最体学中, 通过不同方向的投影及 数字 Fourier变换,获 得的是其 Fourier倒易 Two dimensional Fourier transform 空间不同中心截面的 射信息,将所有不同方 向投影的中心截面整合 到一起,可以获得物体 Inverse three dimensional 在整个三维 Fourier倒 Fourier transform 易空间的的射信息,通 过逆变换同样可以获得 该物体在实空间的图象
三维重构梗概中心截面 定理与三维重构示意图。 (A)：在X射线晶体学中 通过对整个三维晶体的 X射线衍射直接获得 Fourier倒易空间的衍 射信息，其与时空间的 三维晶体是对应关系。 (B)：在电子晶体学中， 通过不同方向的投影及 数字Fourier变换，获 得的是其Fourier倒易 空间不同中心截面的衍 射信息，将所有不同方 向投影的中心截面整合 到一起，可以获得物体 在整个三维Fourier倒 易空间的衍射信息，通 过逆变换同样可以获得 该物体在实空间的图象
维重构的基本原理(中心截面定理) 将电子显微图像(实空间)进行傅里叶变换(倒 易空间),一张显微图像的傅里叶变换相应于成 像物体在三维傅里叶变换(倒易空间)的一个通 过中心的截面。通过改变生物样品在电镜下的 倾斜角度,就可以得到相当于傅里叶变换(倒易 空间)的其它通过中心的截面。收集在不同倾斜 角度下样品的显微图像,经过傅里叶变换就可 以获得一套完整的三维倒易空间数据。对样品 的三维倒易空间数据进行傅里叶逆变换运算就 可以获得该样品在实空间的三维结构图像
三维重构的基本原理(中心截面定理) 将电子显微图像(实空间)进行傅里叶变换(倒 易空间)，一张显微图像的傅里叶变换相应于成 像物体在三维傅里叶变换(倒易空间)的一个通 过中心的截面。通过改变生物样品在电镜下的 倾斜角度，就可以得到相当于傅里叶变换(倒易 空间)的其它通过中心的截面。收集在不同倾斜 角度下样品的显微图像，经过傅里叶变换就可 以获得一套完整的三维倒易空间数据。对样品 的三维倒易空间数据进行傅里叶逆变换运算就 可以获得该样品在实空间的三维结构图像