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蛋白工程与样品制备技术攻克 ABC 转运蛋白 ABCC2的结构解析难题

2025-11-26     来源:本站     点击次数:113

在结构生物学领域,CryoEM(冷冻电镜)是解析生物大分子结构的 “利器”,但样品制备长期以来都是制约分辨率提升的关键瓶颈。近日,佰翱得(Biortus)与 SPT Labtech 达成深度合作,通过蛋白工程与先进样品制备技术的创新融合,成功攻克 ABC 转运蛋白 ABCC2的结构解析难题,获得 2.51 Å 高分辨率完整结构,为膜蛋白研究与药物研发注入强劲动力!
1ABCC2高分辨率结构解析过程

实验难点:CryoEM 样品制备的 “拦路虎”
ABCC2 作为关键跨膜转运蛋白,参与药物代谢、解毒等核心生理过程,其高分辨率结构的解析对药物研发和疾病研究意义重大。但传统 CryoEM 样品制备面临多重挑战:

  • 采用传统制样方法,蛋白易受机械剪切力和空气 - 水界面(AWI)影响,出现结构变性、NBD 结构域缺失等问题;
  • 野生型 ABCC2 样品中,完整双 NBD 结构的颗粒占比极低,导致无法获得蛋白完整全长结构;
  • ​即使通过定点突变提升蛋白稳定性,仍有 80% 颗粒存在结构域缺失,难以满足高分辨率解析需求。

亮眼成果:2.51 Å 完整结构的突破
面对这一类蛋白的共性难题,佰翱得与 SPT Labtech 发挥各自技术优势,打造 “蛋白工程 + 毫秒样品制备” 的联合解决方案:

合作团队通过迭代优化,最终实现关键突破:

  • 样品100%完整性:chameleon 制备的样品中,所有颗粒均保持完整双 NBD 结构,彻底解决传统方法中结构域缺失的问题;

  • 分辨率大幅提升:使用chameleon全自动冷冻制样分辨率从 3.3 Å 逐步提升至 2.51 Å,结构中不仅肽链主链清晰可辨,多个侧链密度也能明确区分;

  • 颗粒分布更优: 冷冻时间缩短至200 ms、提高样品浓度后,颗粒在冰层中分布均匀,取向覆盖更全面,为高分辨率重构提供坚实基础。

3ABCC25.5 mg/mLchameleon 200 ms制样结果图

对比传统方法,chameleon 系统仅需更少数据量就能实现更高分辨率,充分验证了chameleon冷冻制样的高效性与优越性。相关实验细节也可以查看合作发表的英文技术文章。

合作共赢:彰显全链条技术实力
此次合作不仅是技术的成功融合,更是行业资源互补、协同创新的典范。未来,双方将持续深化合作,为更多复杂生物大分子的结构解析提供支持,助力全球生物医药产业发展!

“我们借助 chameleon 的无印迹和超快冷冻技术,成功解决了单颗粒分析中常见的择优取向和 AWI 诱导变性问题。” 佰翱得冷冻电镜高级总监施慧博士,“作为专注于结构生物学的 CRO,我们期待与 SPT Labtech 深化战略合作,加速客户的药物发现进程。”

SPT Labtech 结构生物学负责人 Paul Thaw 也对合作成果给予高度认可:“与佰翱得这样具有全球影响力的企业合作,助力其突破 workflow 瓶颈,为双方加速药物研发 workflows 的未来奠定了坚实基础。”


 

佰翱得
佰翱得(Biortus)是行业领先的结构生物学CRO公司,致力于为全球创新药物研发机构提供“以复杂蛋白制备为基础,以结构生物学为核心,以冷冻电镜为特色”的新药早期研发服务。自 2009 年起,佰翱得已与全球众多科研机构、制药及生物技术公司建立合作,持续为生物医药研究的各个阶段提供高质量定制化蛋白。核心服务包括:靶蛋白制备、生化 / 生物物理 / 细胞实验开发、化合物筛选与表征、X 射线晶体学、用于蛋白质结构解析的冷冻电镜技术(单颗粒分析,SPA),以及用于小分子晶型及结构表征的 MicroED 技术。更多信息,请访问www.biortus.bio

SPT Labtech
SPT Labtech China总部位于上海,系英国SPT Labtech Group全资子公司,专注于生命科学研究领域自动化仪器及耗材的设计与开发,在过去20多年里设计并制造了功能强大、可靠且易于使用的微升级/纳升级移液工作站、自动化生物样本库,同时提供了在冷冻电镜和药物研发领域的解决方案,极大提升了科学家的科研能力。这些产品简化了关键的实验流程,显著提高了药物研发、基因组学、结构生物学及生物样本库自动化管理的灵活性、效率和通量生产率。更多信息,请访问www.sptlabtech.cn

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