據最新一期《科學》雜志報道，美國加州大學伯克利分校研究團隊在冷凍電子顯微鏡中引入激光相位板技術，顯著增強電子顯微成像對比度與信噪比，使血紅蛋白等小蛋白結構得以更清晰解析。這一進展不僅有助於填補“小蛋白不可見”的結構生物學空白，也將提升冷凍電子斷層成像在細胞內部復雜環境中的應用能力。

冷凍電鏡是結構生物學的重要工具。它通過冷凍樣品並利用電子束成像解析蛋白結構，加速了新藥研發進程。然而，傳統冷凍電鏡對分子量小於70千道爾頓的蛋白質成像困難。道爾頓是衡量分子質量的單位，數值越大通常表示蛋白質越大、結構越復雜。通常小蛋白質約佔人類蛋白質的90%。

該技術的核心是在電子顯微鏡中引入世界上最強、最聚焦的連續激光，與電子束相互作用實現相位調制，從而顯著提升信噪比。

研究團隊在6種不同大小和制備方式的樣品上驗証了新技術。結果顯示，對於醛縮酶以及處於傳統冷凍電鏡分辨率邊界的血紅蛋白，激光相位板均能提升其三維重構質量，對較小分子的改善尤為明顯。

未來結合聚焦電子束技術，激光相位板有望進一步將成像下限推至17千道爾頓，為解析更多與關鍵生理過程相關的蛋白質結構開辟了新的道路。（記者張佳欣）