国家蛋白质科学研究（上海）设施是“分子细胞科学卓越中心”和“上海大科学中心”的科研装备与技术支撑平台之重要组成部分。该中心着眼于为多尺度、多水平解析超大分子复合物的高分辨率、动态及原位结构信息，提供技术支撑和设备保障，以解决生命科学研究中的重大科学问题，为全国科研用户的相关科研工作提供强有力支撑。因此，该中心建设的重点目标是，积极拓展或者提升现有平台设备的水平，将其打造成为国际一流的蛋白质科学研究实验平台。
6.6.1 机时使用情况
集成化电镜分析系统（以下简称电镜系统）是一个国家级科研服务平台，因此其用户群来自全国各地乃至国外的高端科研机构。
电镜系统从2014年开始运行至今，已经为来自北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、中国科技大学、上海科技大学、浙江大学、中山大学、四川大学，以及中科院药物研究所、生物物理研究所、生化细胞研究所、巴斯德研究所、遗传发育研究所、植物生理研究所、有机化学研究所、微生物研究所，还有斯坦福大学等上百家用户单位提供了科研服务（图6-35）。这些用户来自结构生物学、化学、生命科学、药学等多学科领域（图6-36）。仅高端电镜Titan Krios就已接受申请并完成课题170余个，3年累计开放16 000 h以上，其中2016年累计开放6 764 h，接受并完成56个课题。由于近几年冷冻电镜技术发展迅猛，电镜用户数量激增，特别是在2017年诺贝尔化学奖颁发给了开发出冷冻电镜技术的先驱科学家J.Dubochet、J.Frank和R.Henderson之后，用户数量发生井喷式增长。仅2017年的前3个季度，Titan Krios就接到了7 960 h的用户需求。运行机时达到7 000 h以上（如图6-37）。
图6-35 300 kV Titan Krios电镜的开放共享情况（彩图见图版第24页）
图6-36 电镜系统用户的研究领域分布（彩图见图版第24页）
图6-37 3台冷冻电镜运行的机时情况（彩图见图版第25页）
6.6.2 用户成果介绍
自从电镜系统运行开放以来，借助于平台已经有一大批世界级成果在国际顶级期刊上发表（Nature上3篇和Cell上1篇），在国内外引起很大反响。还有数十篇用户文章发表于Nature、Cell、Nature Structural and Molecular Biology、Cell Research、PNAS、PLoS Pathgens等国际著名专业期刊上。已经取得的部分代表性成果如下。
(www.xing528.com)
图6-38 菠菜PSⅡ-LHCⅡ复合物的整体结构（顶视图）（彩图见图版第25页）
图片引自[15]。
（1）用户中科院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞、李梅研究组通过单颗粒冷冻电镜技术，在0.32 nm分辨率下解析了高等植物（菠菜）光系统Ⅱ-捕光复合物Ⅱ超级膜蛋白复合物（PSⅡ-LHCⅡsupercomplex）的三维结构[15]。此成果荣获中国“2016年度国家十大科技进步奖”（图6-38）。
（2）用户中科院上海生化细胞研究所周界文课题组与丛尧课题组合作（图6-39），采用核磁技术结合冷冻电镜技术，解析了线粒体Ca2+单向转运蛋白（mitochondrial calcium uniporter，MCU）跨膜核心区域的三维结构[16]。
图6-39 线粒体Ca2+单向转运蛋白跨膜核心区域的三维结构（详见下载图6-39，下载网址见31页脚注）
图片引自[16]。
（3）用户复旦大学徐彦辉课题组和丛尧课题组合作解析了从头甲基化转移酶（DNMT3A）自抑制以及组蛋白H3诱导DNMT3A激活状态下的2个三维电镜结构（图6-40），首次成功揭示了DNMT3A蛋白酶是如何在人体基因DNA上精确建立甲基化修饰机制的[17]。
图6-40 DNMT3A自抑制以及组蛋白H3诱导DNMT3A激活状态下的2个三维电镜结构（详见下载图6-40，下载网址见31页脚注）
图片引自[17]。
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