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Accès ouvert déclaré 2025 article

Cryogenic light microscopy of vitrified samples with angstrom precision

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Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

High-resolution studies in structural biology are often limited by the challenges of crystallization and low contrast in the cellular native environment. The exquisite labeling specificity of fluorescence microscopy gets around these issues and allows superresolution microscopy, but to date, these works have used chemically fixed samples. To establish light microscopy as a workhorse in structural biology, two main requirements must be fulfilled: near-native sample preservation and near-atomic optical resolution. Here, we introduce single-particle cryogenic light microscopy (spCryo-LM) as a technique that satisfies these key criteria. We adapt established protocols from cryogenic electron microscopy (Cryo-EM) for shock-freezing samples and use a high-vacuum cryogenic shuttle system to transfer them in and out of a liquid-helium cryostat that houses a superresolution fluorescence microscope. By exploiting the enhanced photophysics at low temperature, angstrom precision can be achieved in localizing several fluorophores attached to proteins separated by a few hundred nanometers. We present various characterization studies on vitreous ice, single-molecule photoblinking behavior, and the effects of laser intensity and benchmark our method by resolving the heptameric membrane protein alpha-hemolysin in a synthetic lipid membrane. Additionally, we report on the technique's capability to resolve membrane proteins in their native cellular membrane environment. spCryo-LM enables structural studies of proteins in their native environment without chemical fixation or protein isolation, and can be integrated with other superresolution or spectroscopic techniques. We believe our approach establishes light microscopy as a powerful tool in structural biology and sets the stage for correlative microscopy with Cryo-EM and related techniques.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Cryogenic light microscopy of vitrified samples with angstrom precision
Date Crossref
03/12/2025
Éditeur
National Academy of Sciences
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Max Planck Institute for the Science of Light pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Max Planck Institute of Biochemistry pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin pays non établi dans la notice
    Institution
  • Friedrich-Alexander University of Erlangen-Nürnberg Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Max Planck Institute for the Science of Light, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg et Max Planck Institute of Biochemistry, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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