预测杂聚物相互作用：无序蛋白质序列的分相与超混

细胞包含多个因组分间异型相互作用而自发形成的凝聚体。尽管负责凝聚体形成的蛋白质和无序区域序列已被广泛研究，但允许分相（即多个凝聚体共存）的组分间相互作用规则仍有待阐明。在此，我们通过拟合从人类蛋白质无序区域采样的 200 多个序列的分子动力学模拟结果，构建了一个杂聚物相互作用的有效理论。我们发现，两个杂聚物间氨基酸对相互作用的总和能定性预测玻义耳温度，而通过二聚体对近似（其中我们纳入了序列中相邻氨基酸的影响），该预测可在定量上得到改善。改进后的理论，结合所发现的能捕捉不同序列间有效相互作用强度的度量，使得在多组分模拟中筛选出最多三个彼此分相的无序区域序列成为可能，并能生成与给定序列分相的人工序列。该理论指出了一种通用的序列设计策略来实现分相或超混，这得益于我们所识别的相互作用空间的低维特性。作为相互作用空间中几何论证的结果，我们发现，无论选择何种粗粒化模型，能够彼此分相的不同序列数量都受到强烈约束。总而言之，我们为估算杂聚物间有效相互作用的方法构建了理论基础，这些方法可用于预测相分离性质以及无序蛋白质的定位和功能分配规则。