もしタンパク質の最も小さい部分をマッピングしたい場合、いくつかの選択肢があるだけです。 このような場合、何百万もの個々のタンパク質分子を結晶に整列させ、X線結晶学で分析することができます。 あるいは、タンパク質のコピーを瞬間冷凍し、電子線を照射する方法もある。この方法は、低温電子顕微鏡法（クライオ電子顕微鏡法）と呼ばれ、解像度が低い。 今回、科学者たちは初めて、クライオ電子顕微鏡の分解能を原子レベルまで高め、X線結晶学に匹敵する分解能で、さまざまなタンパク質中の個々の原子の位置を特定することに成功しました。 「このレベルのディテールを見ることができるなんて、ただただ美しいです。 高められた解像度は、複雑な細胞の機械がどのように仕事を遂行するかを正確に明らかにするため、低温電子顕微鏡の改良は、生物学に数え切れないほどの新しい洞察をもたらすでしょう。 結晶化したタンパク質にX線を照射し、X線の跳ね返りを分析することで、タンパク質の構成や形状を推定することができるのです。 数十年にわたるX線ビーム、検出器、コンピューターパワーの改良により、この方法は高速かつ正確になりました。 しかし、タンパク質が非常に大きかったり、リボソームのような複合体で機能していたり、細胞膜に存在する多くのタンパク質のように結晶化できない場合、この方法はうまくいきません。

これに対し、低温電子顕微鏡を使う研究者は、結晶化する必要のない冷凍タンパク質のコピーに電子を発射し、検出器が電子の偏向を記録し、高性能ソフトウェアが画像をつなぎ合わせて、タンパク質の構成と形状を計算する。 日本の研究者たちは、鉄と結合して貯蔵するアポフェリチンと呼ばれる腸内タンパク質の分解能を、個々の原子を識別できるレベルではない1.54オングストロームまで狭められることを以前に明らかにしていた。 このたび、英国とドイツの2つの研究グループが、電子ビーム技術、検出器、ソフトウェアの改良により、分解能を1.25オングストローム以上にまで向上させ、個々の原子の位置を特定できるようになったと、本日Nature誌に報告しました。 今のところ、この技術は異常に硬いタンパク質に対してのみ有効である。 次に研究者たちは、タンパク質に変換される予定のRNAから「イントロン」を切り出すタンパク質とRNA分子の大きな複合体であるスプライソソームなど、それほど硬くない大きなタンパク質複合体でも同様の鋭い分解能を達成できるよう努力する予定です。