由华盛顿大学圣
路易斯（号外乐团成员） hnRNPA1芳烃含量的组成分析及协变
PLCD的氨基酸序列和组成统计
二维直方图，量化跨PLCDs (A1-LCD同源物)的Tyr残基与Phe残基部分的协变量
c、芳烃含量类型和在变体中的位置图
每个示意图旁边的数字表示某种类型的残基数量
示意图中的竖线表示Phe(棕色)和Tyr(黄色)残基的位置
显示密集液滴的差分干涉对比图像
溶液条件为20毫摩尔的HEPES，150毫摩尔的氯化钠，pH 7
A1-LCD变体的比诺达尔值作为20毫米HEPES、150毫米氯化钠、pH 7中温度的函数
f，A1-在4℃下测量的液晶显示器不同饱和浓度
学分:自然化学(2021)
DOI: 10
1038/s 14557-021-00840-w 圣
圣裘德儿童研究医院和华盛顿大学
路易斯正在剖析生物相分离的基本原理，这一过程是控制细胞如何组织的主要机制
最新发现强调了蛋白质溶解度和电荷在这一过程中的作用
一篇关于这项工作的论文今天发表在《自然化学》杂志上
细胞通过相分离来分类和分离蛋白质和其他成分
内在无序的蛋白质之间的相互作用，由于缺乏结构而引人注目，可以驱动相分离
当这个过程出错时，它会导致神经疾病和癌症
在之前的一项研究中，研究人员创建了一个用于相分离的贴纸和间隔物模型
标签是DNA序列中的粘附元素，所有其他氨基酸残基都是间隔物
新的发现揭示了更多关于特定的标签和间隔物是如何驱动相分离的，以及蛋白质的溶解度和电荷在引导这一过程中的作用
“我们现在有了一个概念，可以让我们知道标签和间隔物在每个序列环境中的作用，而不必单独研究每个单独的序列，”合著者坦贾·米塔希博士说
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裘德结构生物学系
“对于间隔物，我们想了解这些带电荷的残基具体做什么，以及由内在无序蛋白质的保守组成决定的物理化学特征如何驱动相行为
" “这项工作展示了低复杂性领域固有的隐藏复杂性，”合著者罗希特·帕普博士说
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华盛顿大学圣路易斯分校
路易斯（号外乐团成员）
“交互强度的层次结构在序列级别进行编码，并用于生成紧急行为，如相位分离
通过相关能量学的定量解析，我们可以开始使用计算来预测突变和转录后处理对低复杂度结构域ins的相位行为的影响，从而进一步理解突变和疾病之间的联系
" 建立在贴纸和间隔物模型上 这项工作建立在米塔希和帕普的前期工作的基础上，导致了贴纸和间隔物模型
一篇关于这项工作的论文展示了内在无序蛋白质中的相互作用区域或标签如何驱动相分离
研究小组发现，贴纸如何按顺序排列并被间隔物点缀，对于相位分离至关重要
知道了标签的身份和蛋白质链的尺寸，研究小组就可以确定标签-标签相互作用的强度，从而预测蛋白质相分离
这项新工作更深入地研究了指导相分离的规则
特别是，他们调查了特定类型的不干胶和间隔残基之间的差异
“模型简单得漂亮；有贴纸，也有间隔物，”合著者安妮·布雷默博士说
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裘德结构生物学系
“但是序列中隐藏着复杂性
并不是所有的间隔物都是相等的，它们通过与溶剂的相互作用程度来决定相行为
" 控制相分离的自然特征 研究人员确定了标签酪氨酸和苯丙氨酸的行为差异，特别是酪氨酸是一种更强的标签
他们还发现精氨酸可以是一种标签，其依赖于环境
研究人员还表明，蛋白质的总正电荷或负电荷对其相分离的难易程度起作用
研究人员研究了一种来自核糖核酸结合蛋白的内在无序蛋白质区域
该区域往往含有带正电荷的精氨酸残基
科学家们发现，一些负电荷有助于相分离，但过多的负电荷会降低相分离，因为增加每个残基的电荷会增加溶解度
这表明间隔物通过其对溶解度的影响而有助于相行为
“当我们最初试图用这个模型来解释相分离时，并不清楚为什么一些蛋白质具有更强或更弱的相行为，”第一作者之一韦德·博尔彻兹博士说
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裘德结构生物学系
“但我们发现，蛋白质的总净电荷越高，无论是净正电荷还是净负电荷，都是决定其相分离难易程度的最重要因素之一
" 这项工作也为理解翻译后发生的修饰提供了概念基础，这些修饰对细胞调节很重要
这包括磷酸化，它改变蛋白质的净电荷
蛋白质通常在疾病过程中被异常磷酸化
如果一个蛋白质序列中发生多个磷酸化事件，就会改变相分离的驱动力
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