2024年12月20日上午，北京大学生命科学学院郭强研究员做客《生物电镜大讲堂》，为南科大师生带来了一场题为“VENI VIDI VICI: cryo-ET enables an imaging-driven approach for cell biology study”的学术报告。本次报告由李婉秋助理教授主持。

郭强研究员实验室主要基于冷冻光电联用（CLEM）、冷冻电子断层扫描（cryo-ET）等技术，在细胞生理状态下，对生物大分子和亚细胞结构在分子分辨率（1 ~ 10 nm）水平进行原位的结构分析和功能研究。

本次报告中，郭强研究员详细介绍了其团队在cryo-ET技术的最新研究进展及其在探索复杂细胞生物学过程中的独到之处及局限性。通过分享三个最新研究实例，展示cryo-ET如何揭示亚细胞组分的复杂细节，空间组织和相互作用。

首先，郭强研究员通过动画生动形象地介绍了电子显微镜的生物学发展历程以及cryo-ET的整个流程。课题组采用了cryo-ET和单颗粒三维重构技术，对小鼠大脑中分离的谷氨酸能突触小泡进行了表征。研究发现，神经突触小泡膜上的氢离子泵V-ATPase与突触素蛋白synaptophysin之间存在一个相互作用界面，但该界面对V-ATPase构象的影响较少。生理表型研究显示，synaptophysin敲除小鼠对癫痫高度敏感，表明synaptophysin在神经系统中具有重要作用。运用Cryo-ET进一步揭示了synaptophysin对突触小泡中V-ATPase的数量调控，进而影响突触小泡的生成和功能。

此外，运用该技术，郭强研究员团队首次报道了中间纤维蛋白Vimentin参与粒细胞核分叶的分子机制，为深入阐明这一经典的生物学现象开辟新视角。同时，课题组也对小鼠胰岛进行冷冻电镜原位结构观察，首次实现了β细胞胰岛素晶体的原位分析。

此次生动有趣的精彩报告让南科大师生更深入地了解cryo-ET技术用于原位研究亚细胞的复杂生物学过程的优点，也展示了郭强课题组运用cryo-ET技术在原位细胞生物学研究中取得的创新性成果。另外，郭强研究员引用的“我来，我见，我征服”，强调了cryo-ET在细胞生物学领域的影响力和成就，是解开细胞生物学复杂性不可或缺的工具。