세포막은 인지질과 부착되거나 내장 된 단백질로 구성됩니다. 막 단백질은 세포의 신진 대사와 생명에 중요한 역할을합니다. 일반적인 현미경을 사용하여 접착 단백질을 시각화하거나 특성화하고 세포막에서 단백질 및 단백질 채널을 수송 할 수 없습니다. 전자 현미경과 동결 된 세포막을 분리하는 "동결 골절"이라는 기술을 사용하여 막 구조의 시각화와 바다 내의 단백질 조직 인지질. 다른 방법을 동결 파쇄와 결합하면 다양한 세포막의 구조를 이해하는 데 도움이 될뿐만 아니라 막 단백질이지만 특정 단백질, 박테리아 및 바이러스.
동결 골절의 기본 단계
액체 질소를 사용하여 생물학적 조직 샘플 또는 세포를 빠르게 냉동하여 세포 구성 요소를 고정합니다. 세포막은 이중층이라고하는 두 개의 인지질 층으로 구성되며, 여기서 소수성 또는 물을 싫어하는 지질 꼬리는 막 내부와 지질 분자의 친수성 또는 물을 좋아하는 말단은 바깥 쪽을 향하고 세포. 냉동 샘플은 얇은 조직 조각을 절단하는 칼과 같은 도구 인 마이크로톰으로 금이 가거나 부러집니다. 이것은 소수성 지질 꼬리 사이의 인력이 가장 약한 점을 나타 내기 때문에 세포막이 두 층 사이에서 정확하게 분리되도록합니다. 파쇄 후 샘플은 "동결 에칭"이라고하는 진공 절차를 거칩니다. 골절의 표면 샘플은 탄소와 백금 증기로 가려져 골절의 윤곽을 따르는 안정적인 복제물을 만듭니다. 비행기. 산은 복제품에 부착 된 유기 물질을 소화하는 데 사용되며, 부서진 막 표면의 얇은 백금 껍질을 남깁니다. 이 껍질은 전자 현미경으로 분석됩니다.
에칭 동결
동결 에칭은 고정되지 않은 동결 및 동결 파절 된 생물학적 샘플을 진공 건조하는 것입니다. 진공 건조 절차는 식료품 점에서 포장 및 판매되는 과일 및 야채를 동결 건조하는 것과 유사합니다. 동결 에칭이 없으면 세포 구조의 많은 세부 사항이 얼음 결정에 의해 가려집니다. 딥 에칭 또는 동결 에칭 단계는 원래 동결 파절 방법을 개선하고 확장하여 다양한 활동 중에 세포막을 관찰 할 수 있습니다. 막 구조뿐만 아니라 세포 내 성분 분석도 가능합니다. 박테리아, 바이러스 및 대형 세포 단백질에 대한 자세한 구조 정보를 제공합니다. 복합물.
전자 현미경
전자 현미경은 박테리아, 바이러스, 세포 내 구성 요소 및 단백질과 같은 가장 작은 유기체 또는 구조보다 백만 배 이상을 드러내고 확대 할 수 있습니다. 시각화는 전자빔으로 초박형 샘플을 폭격하여 생성됩니다. 두 가지 전자 현미경 방법은 주사 전자 현미경 또는 SEM과 투과 전자 현미경 또는 TEM입니다. 동결 골절 샘플은 TEM으로 일상적으로 분석됩니다. TEM은 SEM보다 더 나은 분해능을 가지고 있으며 3 나노 미터의 복제본까지 구조 정보를 제공합니다.
세포막 구조 공개
동결 골절 전자 현미경의 개발 및 사용은 세포 원형질막이 지질 이중층으로 구성되어 있으며 단백질이 세포막 내에서 어떻게 구성되는지를 명확히 보여주었습니다. 동결 골절은 막 인지질을 두 개의 상보적인 시트 또는면으로 분할하고 분리하기 때문에 세포막 내부를 고유하게 보여줍니다. 최초의 동결 파괴 기계가 도입 된 후 50 년이 넘도록 백금 복제품을 만드는 것이 세포막에 대한 구조적 정보를 얻는 유일한 방법입니다. 이 기술은 특정 단백질이 세포막에 떠 있거나 고정되어 있는지 여부와 일부 단백질의 응집 여부 및 방법을 보여줍니다. 특정 단백질을 표적으로하는 항체를 사용하는 새로운 방법이 동결 골절과 결합되어 단백질과 세포막에서의 기능을 식별합니다.