加州大學生物物理學家程壹凡計劃分析壹種微小的膜蛋白TRPV1。TRPV1是檢測辣椒中燃燒物質的受體，它與其他疼痛蛋白密切相關。加州大學病理學家大衛·朱利葉斯(David Julius)等人之前曾試圖將TRPV1結晶，但結果失敗。
用低溫電鏡分析TRPV1項目，壹開始進展比較慢。然而，在2013年底，技術進步在這個項目中取得了重大突破，他們獲得了分辨率為0.34 nm的TRPV1蛋白質的結構。這壹成果的發表對於該領域來說無異於驚雷。因為它證明了低溫電子顯微鏡可以分析小而重要的分子。“當我看到TRPV1的結構時，我激動得徹夜難眠。”魯賓斯坦說。
研究人員可能會面臨更多像這樣的不眠之夜。Agard說，將陸續分析更多的膜蛋白。
上個月，清華大學結構生物學家施和謝爾利用低溫電子顯微鏡成功分析了壹種膜蛋白。他們建立了壹個γ分泌酶模型，該酶負責合成與阿爾茨海默病相關的β澱粉樣蛋白斑塊。分辨率為0.34 nm的圖譜顯示，遺傳性阿爾茨海默病中相對罕見的γ-分泌酶突變會在圖譜上顯示兩個“熱點”(突變或重組頻率顯著增加的位點)，這種突變最終會合成毒性β-澱粉樣斑塊。γ-分泌酶的結構圖有助於研究人員發現以前的抑制劑無效的原因，從而促進新藥的開發。程壹帆說，γ-分泌酶的結構很神奇。
類似的成功吸引了制藥公司的註意。他們希望利用低溫電子顯微鏡來分析那些無法結晶的蛋白質，從而更好地開發藥物。Scheres現在正與輝瑞合作攻克離子通道。離子通道包含許多膜蛋白，如傷害感受分子和神經遞質受體。“幾乎所有人都聯系過我。”諾加萊斯說。和任何熱門領域壹樣，低溫電子顯微鏡的發展也有煩惱。壹些專家擔心，研究人員對這種儀器的盲目追求會引發壹些問題。2013的HIV表面蛋白結構圖遭到科學家質疑，他們認為很多用於建模的圖片都是白噪聲。此後，其他團隊獲得的X射線晶體衍射和低溫電子顯微鏡模型也對原始模型提出了質疑。但是這些研究人員堅持相信他們自己的結果。2065438+2005年6月，在戈登研究會議上，研究人員希望低溫電子顯微鏡的結構圖有嚴格的質量控制。並且雜誌要求作者提供詳細的建模方法。
成本問題可能會限制低溫電子顯微鏡的推廣。Scheres估計，LMB每天要花費近3萬元人民幣來支持低溫電子顯微鏡，外加近1，000元人民幣的電費——這是因為存儲和處理圖片的計算機耗電量很大。Scheres說每天至少要花4萬人民幣，對很多地方來說都太高了。為了推廣低溫電子顯微鏡，許多基金會設立了對公眾開放的設備，來自世界各地的研究人員可以預約使用。霍華德·休斯醫學研究所(HHMI)在傑尼亞的農場研究園區配備了壹臺。這個裝置對所有由HHMI資助的研究人員開放。在英國，政府和惠康信托基金會在牛津大學附近建立了壹個公眾使用低溫電子顯微鏡的平臺。參與平臺建設的倫敦大學結構生物學家海倫·賽比爾(Helen Saibil)表示，很多人都想學習使用低溫電子顯微鏡。