1月11日,，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(PNAS)在線發(fā)表了中科院生物物理研究所朱平研究組及其合作伙伴利用冷凍電鏡技術(shù)解析的一個(gè)質(zhì)型多角體病毒原子分辨率結(jié)構(gòu)模型的研究論文。這是我國(guó)首次利用冷凍電鏡技術(shù)解析的生物大分子原子結(jié)構(gòu)模型，也是目前已報(bào)道的國(guó)內(nèi)最高分辨率的冷凍電鏡三維重構(gòu)結(jié)果,。同時(shí),，這是世界上首次利用冷凍電鏡的CCD圖像（電荷耦合器件圖像傳感器）獲得的生物大分子復(fù)合體的全原子模型。
據(jù)生物物理所有關(guān)專家介紹，本工作完全基于生物物理所生物成像技術(shù)實(shí)驗(yàn)室去年4月建成并試運(yùn)行的TitanKrios電鏡及其附屬設(shè)備完成,，用單顆粒圖像處理技術(shù)獲得了呼腸孤病毒科的質(zhì)型多角體病毒近原子分辨率的三維結(jié)構(gòu)（3.9埃），并獨(dú)立構(gòu)建了全原子模型,。呼腸孤病毒科病毒是一類重要的雙鏈核糖核酸（RNA）病毒,，其感染宿主包括植物、無(wú)脊椎動(dòng)物,、脊椎動(dòng)物和人類,，其中的質(zhì)型多角體病毒是其兩個(gè)亞科之一。該研究解析了呼腸孤病毒科質(zhì)型多角體病毒的近原子分辨率三維結(jié)構(gòu)并構(gòu)建了完整原子模型,，確認(rèn)了該病毒新生信使RNA的流出通道,，對(duì)研究雙鏈RNA病毒的RNA加帽機(jī)制，新生信使RNA的釋放過(guò)程,，以及呼腸孤病毒的蛋白衣殼的穩(wěn)定性和進(jìn)化具有重要意義,。
此前普遍認(rèn)為目前使用的CCD圖像成像精度還不足以看到氨基酸側(cè)鏈的原子或近原子分辨率三維重構(gòu)結(jié)果，因此已發(fā)表的利用冷凍電鏡解析的高分辨率帶氨基酸側(cè)鏈的全原子結(jié)構(gòu)模型,，都是利用照相底片作為電鏡成像記錄介質(zhì)完成的,。底片沖洗和數(shù)字化掃描不僅耗費(fèi)大量時(shí)間和人力物力，而且不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng),、高通量的數(shù)據(jù)收集,。中國(guó)專家的創(chuàng)新表明利用CCD圖像進(jìn)行原子分辨率的三維重構(gòu)是完全可行的。
本工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金,、科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究973計(jì)劃以及中科院百人計(jì)劃等項(xiàng)目資助
