多组分生物分子凝聚物中客户分子富集的原理
生物大分子
2026-01-19 v1 软凝聚态物质
生物物理
摘要
生物分子凝聚物通常由少量驱动相分离的支架分子以及客户分子组织而成，客户分子自身不发生凝聚，但会被选择性招募到致密相中。一个关键的开放性问题是，客户招募如何反馈至支架相互作用以决定凝聚物的组成。在此，我们在一个重构的黏着斑系统中研究了这一问题，该系统由黏着斑激酶（FAK）和磷酸化的 p130Cas（Cas）作为支架，接头蛋白桩蛋白（PXN）作为客户分子。我们表明，FAK 磷酸化和 PXN 招募均产生共同的组成响应，即在凝聚物中 FAK 富集而 Cas 耗尽。为了解释这些观察结果，我们开发了两种互补的理论描述。首先，在双组分 Flory-Huggins 框架内，我们表明磷酸化可以通过增强异型 FAK-Cas 相互作用或增加 FAK 上与相互作用相关片段的有效数量来捕获，两者均使分相偏向富 FAK 凝聚物。其次，我们引入了无显式溶剂的最小三组分 Flory-Huggins 理论，并将其映射到有效的双组分描述上，证明客户招募会重整化同型和异型支架相互作用。通过在重构的多组分系统中加入 PXN，我们对临界点位置的解析预测进行了检验，表明仅客户招募即可调节与临界点的接近程度并重塑凝聚物组成。总之，我们的结果揭示了翻译后修饰和客户招募控制多组分凝聚物中支架组成的两种截然不同却又趋同的物理途径。
引用
@article{arxiv.2601.11450,
title = {Principles of Client Enrichment in Multicomponent Biomolecular Condensates},
author = {Aishani Ghosal and Nicholas E. Lea and Lindsay B. Case and Trevor GrandPre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11450},
year = {2026}
}