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颜宁团队，最新成果！

10月9日，深圳医学科学院颜宁团队在PNAS杂志（《美国国家科学院院刊》）在线发表题为 CryoSeek: A strategy for bio-entity discovery using cryo-electron microscopy（《CryoSeek：利用冷冻电镜发现生物实体的研究策略》）的研究论文，研究团队将冷冻电镜作为一种“发现”工具，拓展了人类视觉分辨率的极限，放眼大自然，发现完全未知的生物大分子。

论文下载地址：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2417046121

颜宁团队试图回答如下问题：是否可以像历史上人类使用放大镜、望远镜、光学显微镜一样，使用冷冻电镜来探索完全未知的世界？毕竟，冷冻电镜技术自从2013年底经历了一场技术突破之后，对结构生物学乃至多个学科都产生了非常深远的影响，但其潜力还远未被充分发掘。

为验证这一思路的可行性，颜宁团队从清华大学荷塘中取水若干升，经过简单的过滤和浓缩处理之后，制备成冷冻电镜样品并进行数据采集。在电镜显微照片中，研究人员观察到了自然水体中丰富多样的生物大分子，其中长短、粗细不一的纤维状结构在样品中占据主导地位。颜宁团队通过三维重构获得了若干高分辨率电镜密度图；然后利用基于AI算法的CryoNet软件——由清华大学生命学院副教授、科学探索奖获得者张强锋率团队开发——进行自动模型搭建，很快获得了两种纤维状蛋白的三维结构。

生物信息学分析表明，这两种纤维状蛋白来自完全未知的物种，大概率是某些水生细菌表面用于物质传递和辅助运动的菌毛。所以，在蛋白序列及来源全然未知的情况下，该项研究实现了完全基于结构的生物实体的物质鉴定和功能预测。

清华大学的荷塘因朱自清的《荷塘月色》而闻名，故研究团队将本项研究称为“荷糖月色”计划。该项研究所解析的纤维结构仅仅是一个序曲，更精彩的发现仍在继续。

深圳医学科学院创始院长、深圳湾实验室主任、清华大学讲席教授、北京生物结构前沿研究中心研究员颜宁，清华大学生命科学学院助理研究员李张强为本文的共同通讯作者。清华大学生命科学学院2020级直博生王彤彤、助理研究员李张强为本文共同第一作者。

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发表时间：2024-10-15

作者：易智学术

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