近日，清华大学生命科学学院王宏伟课题组和北京大学化学与分子工程学院彭海琳课题组合作开发了一种基于石墨烯"三明治"结构的冷冻电镜生物样品制备方法，用以高分辨冷冻电镜重构。

样品制备是冷冻电镜技术解析生物样品高分辨率结构的主要限速步骤。在这个过程中，气液界面效应、背景噪音和优势取向等问题可能导致冷冻电镜结构解析失败，或者重复性较差。石墨烯这种材料因其低背景噪音、高机械强度和高导电性等出色特性，被用作冷冻电镜样品制备支撑膜以提升样品质量。

常规石墨烯膜制备冷冻电镜样品的方法能够增加颗粒吸附，减轻气液界面带来的干扰。然而，石墨烯支持膜仅存在于冰层一侧，不能消除另一侧气液界面对样品的影响；并且在支撑膜亲水性不佳时，容易出现样品脱水的现象。为解决这一问题，研究团队开发了一种石墨烯"三明治"技术，在生物样品溶液两侧都铺设石墨烯支持膜，对生物样品进行封装，进而制备冷冻电镜样品，从而彻底避免气液界面等问题的影响。采用这种方法制备冷冻样品，研究团队成功获得了成像质量更高的冷冻电镜数据，解析了去铁铁蛋白、20S蛋白酶体和新冠病毒刺突蛋白的高分辨冷冻电镜结构。

文/北京青年报记者 雷嘉
编辑/谭卫平