多尺度染色质网络中液-液相分离的布朗动力学研究
软凝聚态物质
2026-05-15 v1 生物物理
摘要
在活细胞中，参与特定生化功能的蛋白质通常在生物分子凝聚物内进行空间组织。越来越多的证据表明，包括 DNA 修复凝聚物在内的一些凝聚物是通过液-液相分离（LLPS）形成的。然而，在细胞核内，凝聚物形成于由染色质纤维、RNA 以及额外的蛋白支架（如 PAR 链）组成的高度异质环境中，所有这些均可能与相分离蛋白发生相互作用。此外，凝聚物的形成通常与特定的染色质构象相关；例如，环挤出已被提出作为促进 DNA 修复凝聚物的机制。在此，我们研究了周围纤维环境如何控制相分离凝聚物的形态和空间组织。使用结合 Lennard-Jones 粒子与固定纤维基底的极简模型的布朗动力学模拟，我们考察了局部纤维几何和大尺度网络组织的各自作用，反映了染色质的多尺度架构。我们表明，蛋白质与纤维的相互作用强烈影响液滴相对于基底的定位，其方式类似于软凝聚态物质系统中的润湿转变。局部几何约束和全局网络组织均显著影响液滴的大小、形态和多重性。此外，纤维组织中的大尺度不对称性可以诱导致密相的稳健空间定位。因此，我们的结果突出了核环境的多尺度结构异质性如何调节生物分子凝聚物的涌现和组织。
引用
@article{arxiv.2605.14516,
title = {A Brownian dynamics study of liquid-liquid phase separation in multi-scale chromatin networks},
author = {Léa Beaulès and Judith Miné-Hattab and Pierre Illien and Vincent Dahirel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14516},
year = {2026}
}