PofoliaPofolia ile paylaşıldı

eLife· 2026Q1

Biyomoleküler sıvı-sıvı faz ayrımında çözülme etkisinin rolü

Role of desolvation on biomolecular liquid–liquid phase separation

Kai Zhang, Zhiyu Peng, Wei Li, Wei Wang

Kısa özet

Yeni bir çözülme farkındalığına sahip kaba taneli model, kalıntı düzeyinde çözülme terimlerini dahil ederek biyomoleküler sıvı-sıvı faz ayrımını (LLPS) doğru bir şekilde yakalar, faz diyagramlarını yeniden şekillendirir ve çözülmenin yoğunluk yapısı ve kinetiği üzerindeki etkisini ortaya çıkarır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Enerji fonksiyonuna kalıntı düzeyinde çözülme terimleri eklenerek çözülme farkındalığına sahip örtük çözücü kaba taneli bir model geliştirildi.
  • Yeni model, LLPS faz diyagramlarını yeniden şekillendirir ve önceki modellerde gözlemlenen yoğun faz aşırı sıkışmasını düzeltir.
  • Sıcaklık aralığı ile faz geçişi sırasındaki konformasyonel genişleme arasında yaklaşık doğrusal bir ilişki bulundu.
  • Çözülme bariyerleri yoğunluk dalgalanması büyümesini yavaşlatır ve kinetik tutukluğu kısaltırken, çözücü ayrılmış temasları ters etkilere sahiptir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Biomolecular condensates play essential roles in cellular organization and are implicated in diverse pathological processes. Their formation is driven by liquid-liquid phase separation (LLPS), a process that requires coordinated multistep desolvation of biomolecular chains and multivalent inter-chain interactions. Although coarse-grained (CG) models with implicit solvent are widely used to probe LLPS thermodynamics and kinetics, they typically neglect water-mediated desolvation effects, limiting their accuracy and mechanistic interpretability. Here, guided by all-atom simulations and experimental measurements, we develop a desolvation-aware implicit-solvent CG model by incorporating residue-level desolvation terms directly into the pairwise energy function and apply it to investigate LLPS of intrinsically disordered proteins. Incorporating these desolvation interactions reshapes the phase diagram, alleviating dense-phase overcompaction. Notably, we observe an approximately linear correlation between the temperature gap (simulation temperature relative to the critical point) and the extent of conformational expansion accompanying the dilute-to-dense phase transition, a result further supported by theoretical analysis. We also find that desolvation barriers slow early density-fluctuation growth and shorten transient kinetic arrest, whereas solvent-separated contact interactions exert the opposite effects. Both terms further modulate chain mobility within mature condensates through competing packing and energy-landscape effects. Together, this framework enables an efficient representation of desolvation in CG simulations and reveals how desolvation energetics shape both the thermodynamic landscape and kinetic properties of biomolecular LLPS.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. eLife, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Moleküler Biyoloji

Molecular BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology