Intrinsically disordered linkers determine the interplay between phase separation
and gelation in multivalent proteins
内在无序结构在多价蛋白在相分离和胶状样之间的作用
线性多价蛋白的相变控制许多细胞内无膜细胞器的可逆形成。涉及结构域/基序的特定非共价交联导致系统跨度网络，称为凝胶。凝胶相变可以在有或没有相分离的情况下发生。在由相分离驱动的胶凝中，多价蛋白质及其配体凝结成致密的液滴，并且在液滴内形成凝胶。系统生成网络也可以形成，而不会将蛋白质凝聚或分解成液滴。由相分离驱动的凝胶化需要较低的蛋白质浓度，并且似乎是形成无膜体的生物学上优选的机制。在这里，我们使用粗粒度的计算机模拟和缔合聚合物的理论来揭示内在无序的接头的物理性质，这些接头决定了线性多价蛋白质的凝胶化是由相分离驱动的程度。我们的发现与理解无序接头中的序列编码信息如何影响多价蛋白质的相变有关。
人们对于细胞内的相分离的转换导致形成的无膜细胞器的形成，又被称为生物聚集，这种研究的兴趣日益广泛。目前由RNA和蛋白质分子构成的无膜细胞器主要有二维和三维的情况。生物聚集过程参与多种细胞内的生物学过程，包括细胞信号转导，核糖体再生细胞骨架调控，压力应激和细胞的极化，以及胞质的分支等。有人提出生物聚集的蛋白质又分为支架蛋白和客体，支架蛋白被认为能够驱动相分离的发生，而课题蛋白分子能够潜在的参与细胞质或者细胞核的生物聚集，骨架蛋白驱动相分离的形成，有许多显著的特征，最明显的特征就是短线性氨基酸基序形成的多价折叠结构域。价量化相互作用域或SLiM的数量。 多价蛋白质的配体可以是其他多价蛋白质或多核苷酸。
线性多价蛋白质可以归类为缔合聚合物，特定的分子内和分子间关联是通过域或基序之间的非共价相互作用介导的。 与一般均聚物之间的相互作用是各向同性，均匀且通常是短程的（Flory，1942a; Flory，1974）不同，涉及缔合聚合物的相互作用跨越了一系列长度范围，并且本质上可以是定向的（Brangwynne et al。，2015）。 ；田中，2011年）。 这涉及电荷，偶极和四极的所谓弱极性相互作用的层次，以及氢键，电荷相互作用（Pak等人，2016年）以及疏水介导的相互作用，相关的多聚物经历两种可逆的相转变的过程，一种是没有经过相分离的胶转变，一种是经过相分离转变的胶形成过程。作者本文的重点着眼于不同的胶转换和线性多价蛋白质的分子决定之间的差异。
