天游线路检测中心 医学/药物发现
尖端科学设备对于医学和药物发现的研究技术至关重要。 JEOL 通过结合电子显微镜、核磁共振和质谱等技术，为药品和药物发现提供结构分析解决方案。本页介绍了分析方法和应用示例，从使用最新冷冻电子显微镜的单颗粒结构分析到晶体结构分析工作流程。
使用冷冻电子显微镜进行结构分析
冷冻电子显微镜专门用于观察易受电子束照射的样品，例如蛋白质。支持单粒子结构分析、断层扫描、电子束晶体结构分析等多种方法。
GroEL
- 仅用 504 张电子显微照片即可获得分辨率为 198 Å 的 GroEL 电子密度图。
- 在之前的一项研究中，从 1,883 张电子显微照片中获得了分辨率为 31 Å 的电子密度图。 （截至 2020 年 10 月 26 日
数据由大阪大学 Junso Fujita 博士提供
血红蛋白
每小时 850 张电子显微照片中的人体血红蛋白。电子显微照片（左）、电子密度图（中）以及原子模型与电子密度图的拟合（右）。
数据由大阪大学 Miki Kinoshita 博士提供
外泌体
- 使用无孔相位板拍摄的分离外泌体的横截面图像。
- 三维重建图像（断层图像）是由从 -60 度到 +60 度的 2 度连续倾斜图像创建的。
样本提供者：国家癌症中心研究仪器中心的 Naoomi Tominaga 博士
Innexin-6 间隙连接通道
- 样品：Innexin-6（秀丽隐杆线虫）
- 显微镜：配备 Gatan K2 的 CRYO ARM™ 300 (300 kV CFEG)
- 用于图像采集的软件：JADAS（1974 张图像）
- 粒子数量：91,613（初始拾取），37,767（3D
- 用于图像分析的软件：Relion3
- 分辨率：30 Å（FSC = 0143）
样品由 A Oshima 教授（名古屋大学）提供
脱铁铁蛋白
cryoEM 实现的最高分辨率 153 Å 201902
- 光学特性：冷 FEG 300 kV & Ω 型能量滤波器，带 20 eV 狭缝
- 探测器：Gatan K2（图像像素大小：0495 Å，mag x 100,000）
- 网格：Quantifoil 12/13 Cu 200 目，在自动装载机中保存 3 天
- 没有。显微照片数量：24 小时内收集 974 张，840 张用于图像分析
- 没有。粒子数：120,295 用于最终重建
- 软件：RELION 31b、CTFFIND4
- 分辨率：153 Å（B 系数：47）
- 注意：仅前 56 张图像就生成了分辨率为 176 Å 的地图
来自 Yanagisawa、Danev 和 Kikkawa @Tokyo 的小鼠脱铁铁蛋白质粒
B-半乳糖苷酶
β-半乳糖苷酶 243 Å 分辨率 CRYO ARM™
使用冷冻电子显微镜 (CRYO ARM™ 200) 在 200 kV 加速电压下获得的 ß-半乳糖苷酶三维结构图像这个数字是由大阪大学前沿生物科学研究生院特聘教授难波敬一和加藤隆之助理教授组成的研究小组使用配备 200 kV 加速电压和肖特基型 FEG 的冷冻电子显微镜 CRYOARM™ 解决的。使用傅里叶壳相关法验证该数据的结果（图表），3D 重建图像显示出 243 Å 的出色分辨率。
- 样品：带有 PETG 的 β-半乳糖苷酶
- 显微镜：CRYO ARM™（肖特基 200 kV）/K2 峰
- 网格：Quantifoil 12/13 Cu 200 目，在自动装载机中保存 3 天
- 图像数量：JADAS 3 天内 2,500 张
- 图像像素大小：08 Å/像素
- 粒子图像数量：350,000（初始拾取）、88,564（最终 3D
- 软件：Motioncor2、Gctf、Gautomatch、Relion20
- 总剂量：70 e-/Å2（70 帧（02 秒/帧 x 14 秒）
数据：由大阪大学 T Kato 博士和 K Namba 博士提供，8 月
有机化合物结构分析工作流程
XtaLAB Synergy-ED 的电子衍射特征
电子衍射（microED/3DED）是可以确定分子三维结构的方法之一。一般单晶X射线结构分析（XRD）
通过 MS/NMR 进行结构精炼
电子衍射根据电子密度分布进行结构分析。对于由具有相似原子序数的元素组成的分子，可能很难估计每种元素之间的差异以及键合氢原子的数量。从电子衍射获得的初始结构可以使用从 MS 和 NMR 获得的化学结构信息进行细化。
有机化合物分析工作流程
XtaLAB
生物碱有机化合物的分析实例
①上：使用 JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 30 获得钩藤碱的精确质量分析结果①下：用JNM-ECZL 500R编辑的钩藤碱的HSQC和H2BC NMR谱
①：通过 JNM-ECZL 500R 编辑辛可尼定的 HSQC 和 H2BC NMR 谱②：通过使用 JNM-ECZL 500R 编辑的辛可尼定 H2BC NMR 谱图确认了由 2 个键分隔的 CH 之间的连接③：使用XtaLAB Synergy-ED对辛可尼定微粒进行电子衍射结构分析结果
吉非替尼的微晶结构分析
晶体结构的测定
通过使用XtaLAB Synergy-ED、JEOL 质谱仪和核磁共振设备进行精确的结构分析，可以确定更准确的晶体结构。
JSM-IT200 7 kV × 1,000 二次电子图像
吉非替尼：22H24N4O3FCl
晶体结构分析工作流程
使用 XtaLAB Synergy-ED 进行微晶结构分析
可以分析微晶状态下吉非替尼的晶体结构。从样品中获得了两个假定的结构。
JNM-ECZL600 使用固态 NMR 进行 NMR 晶体结构分析
使用估计的结构作为初始结构和固态NMR进行DFT计算13C化学位移，可以分析晶体结构。这里，显示了假定结构A的可能性。
使用 JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 30 和溶液 NMR 进行分子结构分析
质谱和溶液核磁共振的分子结构分析结果与预测的结构A一致。
核磁共振波谱仪ECZ Luminous™（JNM-ECZL系列）FT核磁共振仪
ECZ Luminous™（JNM-ECZL 系列）是一款配备尖端数字和高频技术的 FT NMR 仪器。高度集成、高速、高精度的数字高频控制电路智能收发系统，使光谱仪更加紧凑和高度可靠。虽然它的尺寸与传统低场溶液核磁共振设备相同，但它能够进行高场和固态核磁共振测量。新功能多频驱动系统即使使用标准配置光谱仪也可以进行多次共振测量，从而提供更广泛的解决方案。
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