Improving particle behaviors for cryo-EM analysis by PEGylation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19207
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Umeharu Ohto 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (90451856)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: クライオ電子顕微鏡 / 化学修飾 / PEG化修飾 / 構造生物学

Outline of Final Research Achievements

Cryo-EM analysis has become a major methodology for protein structural analysis in recent years. However, improving behaviors of protein particles on the cryo-EM grids often poses a bottleneck in structural analysis. In this study, I aimed to improve the behaviors of protein particles on cryo-EM grid by PEGylating proteins. All of the model proteins tested showed improved particle dispersion for further structural analyses. This method could be widely used as a versatile and effective option for cryo-EM grid preparation.

Free Research Field

構造生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タンパク質の構造情報は、生命現象を理解しその制御方法を考えるうえで、近年ますます重要になってきている。タンパク質の構造情報を実験的に得る方法として、クライオ電子顕微鏡解析が盛んに行われているが、構造解析に適したグリッドを調製する段階がボトルネックになることが多い。本研究では、タンパク質をPEG化することでグリッド上での粒子の挙動が改善することを示した。本手法は、クライオ電子顕微鏡構造解析をさらにスピードアップさせるとともに、これまで構造解析できなかった試料についても新たな可能性を提供するものである。