蛋白质-DNA 共凝结等同于塌缩聚体的预湫现象
生物物理
2025-07-22 v2 统计力学
亚细胞过程
摘要
染色质的三维组织被认为在控制基因表达方面发挥重要作用。通过转录因子和其他核蛋白与特定DNA序列的相互作用来实现表达的特异性。在非生理浓度下,这些核蛋白许多可以无DNA相分离,已假设体内,这些相的热力学力驱动相分离有助于确定染色体的组织。然而,如何DNA本身作为一种受构域转换影响的长聚合物,与三维蛋白相互作用尚不清楚。本文表明,一种可压缩的长聚合物可以与相互作用的蛋白混合物耦合,导致聚合物塌缩与局部稳定液滴 coincide 的广义预湫转变。我们使用格子蒙特卡罗模拟和均匀场理论表明,这些相即使在两种聚合物塌缩和共存液相在孤立情况下都不稳定的条件下也可保持稳定,并且这些新转变可以是突然的或连续的。对于具有内部线性结构的聚合物,我们进一步表明,bulk 成分浓度的变化可导致三维聚合物结构的变化。在核内有许多不同的蛋白质与染色质的不同区域相互作用,可能导致各种不同的 Prewet 相。我们在这里考虑的简单系统突显了染色质作为一种低维表面的作用,其与蛋白质的相互作用是必需的,以实现这些新型相。
关键词
引用
@article{arxiv.2404.19158,
title = {Protein-DNA Co-condensation is Prewetting to a Collapsed Polymer},
author = {Mason N. Rouches and Benjamin B. Machta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19158},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 5 figures