使用冷冻电镜进行癌症研究

癌症指的是一大类疾病，其病因和发病部位多种多样，异常细胞快速生成并结合在一起，其生长速度大大超出生理限制。世界卫生组织统计数据显示，2020 年全球有近 1000 万人死于癌症，确诊新发病例 2000 万。癌症受多种不同细胞类型的行为和相互作用控制，这些细胞类型由大量蛋白质信号通路介导。虽然众所周知突变基因产物会导致肿瘤发生，但其潜在机制和潜在的蛋白质水平治疗靶点尚不清楚。这促使结构生物学家描述突变如何影响蛋白质结构，并确定这些改变如何影响信号传导和功能。

癌症研究中使用了许多技术。其中最常见的是 X 射线晶体学，这是一种衍射技术，研究人员可使用该技术研究生物分子的结构。晶体学本质上需要分子晶体样本，大分子或大分子复合物来可能很难结晶。借助冷冻电子显微术（冷冻电镜），结构生物学家可以研究难度较大的蛋白质结构，例如膜受体和其他难以结晶的生物分子。使用冷冻电镜技术，研究人员可以将生物分子冻结在其天然构象中，直接观测其相互作用。科学家们还可以使用冷冻电镜来捕捉生化反应的不同阶段，而不仅仅是反应前和最终状态。利用结构信息，研究人员可以更好地了解癌细胞生长所需的条件，并确定治疗癌症的新方法。 在我们的电子书中可以了解冷冻电镜对癌症研究的革命性改变。

利用X 射线晶体学和 NMR 光谱学解析膜蛋白和大分子结构是非常具有挑战性的。（例如，虽然膜蛋白占药物靶标的 60% 以上，但它们仅占现有晶体结构的约 2%。）一般来说，这意味着得到结构的速度不足以满足药物设计的需求。与此同时，冷冻电镜技术不需要晶体生长，这使其更加灵活，能够确定非晶体蛋白质的结构。借助冷冻电镜，研究人员可以分析蛋白质的组合构象、结构和修饰形式；甚至可以在单个样本中研究蛋白的多种构象。在我们的药物发现页面上了解有关可使用冷冻电镜研究的广泛目标的更多信息。

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