Phase transitions in the assembly of multivalent signalling proteins

在本文中作者表明了多种合成，多价大分子和(包括多架构的蛋白质和RNA)从而形成尖锐的液液相分离，在水溶液里离形成微米级别的液滴。该宏观转变对应于小配合物与大的动态超分子聚合物之间的分子转变。相转变的浓度取决于互作物质上的化合价。在肌动蛋白调控蛋白N-WASP与NCK以及nephrin的互作过程中，相变对应于对肌动蛋白成核因子Arp2 / 3复合物的活性急剧增加，这种相转变的过程与nephrin的磷酸化的程度有关这解释了系统的性质如何被激酶的效应所调控。多价系统的广泛出现表明相变可用于在整个生物学中空间地组织和生物化学调节信息。多价小分子之间的共价和非共价相互作用是经典高分子化学和物理学以及超分子化学2-4的核心要素。这些领域产生了理论和实验证明，随着键合度的增加，小组件和宏观聚合物凝胶之间会发生急剧的转变（称为溶胶-凝胶转变）。转变点（临界点）取决于单体种类的物理性质，包括化合价和亲和力。 该聚合物可以具有多种物理形式，范围从相分离的液体到结晶固体。 对于非共价体系，相分离可通过改变键合度来强烈影响溶胶-凝胶的转变5,6。 在生物学中，多价实体之间的相互作用存在多种过程，包括细胞外碳水化合物与凝集素的结合，细胞内信号传导，RNA代谢和核内染色质的组织7-10。 在细胞外配体与细胞表面受体结合的背景下，对生物多价的研究最为广泛，抗体-受体11和碳水化合物-凝集素7系统可以组装成交联网络。这些网络通常是沉淀物11，12，但也已描述了液体状的凝胶13。 在细胞内分子的背景下，对多价的研究较少，这些分子通常具有高价，适度的亲和力以及结合元件之间长而灵活的连接的特征14。 在这里，我们问这些系统是否也经历了向聚合物的急剧转变，如果这样，那么聚合物的宏观性质是什么，以及如何调节这种转变并影响其功能。

起始的时候，作者检查了SRC的同源结构域SH3和它的PRM，在信号蛋白中，这两个模块经常串联排列。作者产生了两种工程蛋白，一种是SH3的，另一种是PRM的配体，起初的时候，在低浓度的条件下混合SH3和PRM，发现溶液时澄清的，当蛋白质的浓度升高的的时候，溶液变得不透明了。