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人工操控相分离的第一步!

时间:2021-02-10 00:00:00 来源:网络整理

2月8日发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究探讨了这些被称为无膜细胞器(MLOs)的生物分子凝聚物,如何形成和组织自己。这项研究揭示了控制各种合成MLOs排列的物理规则,这些MLOs仅使用三种构建材料:RNA和两种不同的蛋白质,一种朊蛋白样多肽(pLp)和一种富含精氨酸的多肽(RRp)。

“不同的凝聚物可以在细胞内共存,”第一作者、布法罗大学文理学院物理学博士生Taranpreet Kaur说。“附着在另一个凝聚物上,或者完全嵌入另一个中。细胞是如何控制的?我们发现了两种不同的机制,使我们能够控制试管内形成的合成无膜细胞器的结构。首先,混合物中RNA的含量有助于调节细胞器的形态。另一个因素是相关蛋白质的氨基酸序列。”

“这两个因素影响凝聚物表面的粘性,改变它们与其他液滴的相互作用方式,”论文作者priya Banerjee博士说。“我们已经展示了使用一个由三个成分组成的简单系统,我们可以创造不同种类的细胞器,并以预测的方式控制它们的排列。我们怀疑这些机制可能被细胞用来排列不同的MLOs以优化其功能输出。”

『解决细胞生物学问题』

实验是在由RNA和漂浮在缓冲溶液中的蛋白质组成的模型系统上进行的。但研究的下一步(实际已经开始了)是在活细胞内进行类似的研究。

“回到我们研究MLOs的动机,这个领域的主要问题是细胞生物学的问题:细胞如何组织内部空间?”Banerjee说。“我们在这里揭示的原则有助于建立知识库,提高对这一领域的理解。”

对MLOs的研究有助于在合成细胞研究或药物传递新材料等领域取得进展。

“我们正在学习生物分子语法,这可能是细胞用来驯服其内部细胞复杂性的通用语言。我们希望有朝一日能利用这一知识,设计出具有受大自然启发的定制功能的人工原细胞”。

原文检索:
Sequence-encoded and composition-dependent protein-RNA interactions control multiphasic condensate morphologies


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