Fot. Kriomikroskop elektronowy Glacios w Centrum Solaris

Cryo-EM, czyli rewolucyjna technika

W ostatnich latach technika kriomikroskopii elektronowej (cryo-EM) zrewolucjonizowała badania w obszarze biologii strukturalnej, co potwierdza uhonorowanie jej twórców Nagrodą Nobla w 2017 r. Rozwój tej metody pozwolił na poznanie struktury niezwykle ważnych dla świata nauki i medycyny białek oraz całych kompleksów, takich jak rybosom czy białka błonowe. Do tej pory takie wyniki były nieosiągalne metodą krystalografii. Niewielka ilość białka, niezbędna do przygotowania próbki, zamrażana jest w bardzo cienkiej, amorficznej warstwie roztworu, dzięki czemu białka nie muszą przyjmować formy krystalicznej. Umożliwia to obrazowanie struktury w stanie natywnym, najbardziej zbliżonym do naturalnego, dając tym samym przewagę tej metodzie nad krystalografią.

Badania z wykorzystaniem techniki cryo-EM pozwalają na głęboki wgląd w oddziaływanie kompleksów białkowych z innymi białkami, kwasami nukleinowymi, przeciwciałami oraz badanie interakcji białko-inhibitor czy białko-cząsteczka aktywna. Dzięki temu technika ta jest szczególnie interesująca dla jednostek prowadzących prace z zakresu projektowania leków.

Fot. Struktura Cryo-EM białek „spike” SARS-CoV-2 na nienaruszonych wirionach (z bazy Electron Microscopy Data Bank EMD-11497)

Kriomikroskop elektronowy dla polskich przedsiębiorców

Odpowiadając na duże zainteresowanie techniką wśród firm biotechnologicznych, farmaceutycznych i kosmetycznych, Centrum Solaris w Krakowie rozpoczęło świadczenie usług komercyjnych na nowo zakupionym mikroskopie Thermo Scientific™ Glacios™. Tym samym polscy przedsiębiorcy zyskali możliwość wykorzystania tej nowoczesnej techniki.

Kriomikroskop Glacios™, o napięciu przyspieszającym do 200 kV, pozwala na uzyskanie rekonstrukcji o rozdzielczości rzędu 2 Å. Mikroskop wyposażony jest w dwie kamery – 16-bitową, typu CMOS, przystosowaną do prowadzenia badań mikrodyfrakcji elektronowej (Thermo Scientific™ CetaD), o rozdzielczości 14 MP oraz kamerę bezpośredniej detekcji elektronów, o rozdzielczości 14 MP (Thermo Scientific™ Falcon 4). Dodatkowo wyposażenie mikroskopu pozwala na badania tomograficzne (cryo-ET) i wykorzystanie nowoczesnej techniki obrazowania mikrokryształów (microED).

W Centrum Solaris znajduje się nie tylko największa i najnowocześniejsza struktura badawcza w Polsce, ale co ważniejsze – także zespół światowej klasy profesjonalistów. Potwierdzają to publikacje w renomowanych czasopismach naukowych, takich jak „Nature Communications”, „Journal of Virology” czy „Science Advances”. Duże doświadczenie specjalistów Solaris obejmuje nie tylko badania na innowacyjnych mikroskopach Thermo Scientific™ Krios™ oraz Glacios™, ale także pracę z różnorodnymi próbkami badawczymi – poczynając od sztucznych konstruktów białkowych w formie nanoklatek, a kończąc na białkach pochodzenia wirusowego.

Fot. Laboratorium Cryo-EM, Synchrotron Solaris

Szybkie i skuteczne rozwiązywanie struktury białka

Centrum Solaris oferuje dwa standardowe pakiety usług. Pierwszy z nich pozwala na charakteryzację próbki makromolekuł, dostarczonej przez zewnętrzną jednostkę oraz optymalizację parametrów eksperymentalnych, poprzez przygotowanie i pomiary 6 siatek z różnymi stężeniami białka. Umożliwia to ustalenie najlepszych warunków pomiarowych oraz wstępne zebranie danych do oceny potencjału rekonstrukcyjnego. Drugi pakiet obejmuje pełną rekonstrukcję struktury na podstawie wybranej, najlepszej siatki pochodzącej z pierwszego pakietu. Centrum oferuje nie tylko możliwość pomiarów, ale także przygotowanie siatek, zamrożenie próbek, przechowywanie, rekonstrukcję i rozwiązywanie struktury, konsultację otrzymanych wyników.

Zapraszamy do kontaktu z naszym specjalistą: 

dr Piotr Ciochoń

tel. stacjonarny: 12 664 41 11

e-mail: industry.solaris@uj.edu.pl

Więcej informacji

Projekt rozwoju infrastruktury naukowo-badawczej Uniwersytetu Jagiellońskiego poprzez stworzenie laboratorium kriomikroskopii elektronowej, umożliwiającego pomiary wykorzystywane w działalności gospodarczej, współfinansowany jest ze środków Unii Europejskiej – Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Działania 4.2 Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020.