• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

从有限大小的模拟中生物分子凝聚核的形成。

Nucleation of Biomolecular Condensates from Finite-Sized Simulations.

机构信息

Thomas Young Centre and Department of Chemical Engineering, University College London, London WC1E 7JE, U.K.

Université de Montpellier, Centre de Biologie Structurale (CBS), CNRS, INSERM, 34090 Montpellier, France.

出版信息

J Phys Chem Lett. 2023 Feb 23;14(7):1748-1755. doi: 10.1021/acs.jpclett.2c03512. Epub 2023 Feb 9.

DOI:10.1021/acs.jpclett.2c03512
PMID:36758221
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9940850/
Abstract

The nucleation of protein condensates is a concentration-driven process of assembly. When modeled in the canonical ensemble, condensation is affected by finite-size effects. Here, we present a general and efficient route for obtaining ensemble properties of protein condensates in the macroscopic limit from finite-sized nucleation simulations. The approach is based on a theoretical description of droplet nucleation in the canonical ensemble and enables estimation of thermodynamic and kinetic parameters, such as the macroscopic equilibrium density of the dilute protein phase, the surface tension of the condensates, and nucleation free energy barriers. We apply the method to coarse-grained simulations of NDDX4 and FUS-LC, two phase-separating disordered proteins with different physicochemical characteristics. Our results show that NDDX4 condensate droplets, characterized by lower surface tension, higher solubility, and faster monomer exchange dynamics compared to those of FUS-LC, form with negligible nucleation barriers. In contrast, FUS-LC condensates form via an activated process over a wide range of concentrations.

摘要

蛋白质凝聚核的成核是一个浓度驱动的组装过程。在正则系综中模拟时,凝聚受到有限尺寸效应的影响。在这里,我们提出了一种从有限尺寸成核模拟中获得宏观极限下蛋白质凝聚物系综特性的通用且高效的方法。该方法基于在正则系综中液滴成核的理论描述,能够估计热力学和动力学参数,例如稀蛋白质相的宏观平衡密度、凝聚物的表面张力和成核自由能垒。我们将该方法应用于 NDDX4 和 FUS-LC 的粗粒化模拟,这两种相分离的无序蛋白质具有不同的物理化学特性。我们的结果表明,与 FUS-LC 相比,NDDX4 凝聚物液滴具有更低的表面张力、更高的溶解度和更快的单体交换动力学,其成核势垒可以忽略不计。相比之下,FUS-LC 凝聚物通过一个广泛的浓度范围内的激活过程形成。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/be36f7cc517d/jz2c03512_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/8d30bef87212/jz2c03512_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/685511128114/jz2c03512_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/be36f7cc517d/jz2c03512_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/8d30bef87212/jz2c03512_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/685511128114/jz2c03512_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/8ac9/9940850/be36f7cc517d/jz2c03512_0003.jpg

相似文献

1
Nucleation of Biomolecular Condensates from Finite-Sized Simulations.从有限大小的模拟中生物分子凝聚核的形成。
J Phys Chem Lett. 2023 Feb 23;14(7):1748-1755. doi: 10.1021/acs.jpclett.2c03512. Epub 2023 Feb 9.
2
Simulation of FUS Protein Condensates with an Adapted Coarse-Grained Model.模拟 FUS 蛋白凝聚物的改进粗粒化模型。
J Chem Theory Comput. 2021 Jan 12;17(1):525-537. doi: 10.1021/acs.jctc.0c01064. Epub 2020 Dec 13.
3
Nucleation landscape of biomolecular condensates.生物分子凝聚物的成核景观。
Nature. 2021 Nov;599(7885):503-506. doi: 10.1038/s41586-021-03905-5. Epub 2021 Sep 22.
4
Reversible Kinetic Trapping of FUS Biomolecular Condensates.FUS 生物分子凝聚物的可逆动力学捕获。
Adv Sci (Weinh). 2022 Feb;9(4):e2104247. doi: 10.1002/advs.202104247. Epub 2021 Dec 4.
5
Surfactants or scaffolds? RNAs of varying lengths control the thermodynamic stability of condensates differently.表面活性剂还是支架?不同长度的 RNA 以不同的方式控制凝聚物的热力学稳定性。
Biophys J. 2023 Jul 25;122(14):2973-2987. doi: 10.1016/j.bpj.2023.03.006. Epub 2023 Mar 6.
6
Proximity to criticality predicts surface properties of biomolecular condensates.临近临界性可预测生物分子凝聚物的表面性质。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Jun 6;120(23):e2220014120. doi: 10.1073/pnas.2220014120. Epub 2023 May 30.
7
Kinetic interplay between droplet maturation and coalescence modulates shape of aged protein condensates.液滴成熟和聚结之间的动力学相互作用调节了老化蛋白质凝聚体的形状。
Sci Rep. 2022 Mar 15;12(1):4390. doi: 10.1038/s41598-022-08130-2.
8
Aging can transform single-component protein condensates into multiphase architectures.衰老是如何将单组份蛋白质凝聚物转化为多相结构的。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Jun 28;119(26):e2119800119. doi: 10.1073/pnas.2119800119. Epub 2022 Jun 21.
9
Valency and Binding Affinity Variations Can Regulate the Multilayered Organization of Protein Condensates with Many Components.配体价和结合亲和力的变化可以调节具有多种成分的蛋白质凝聚物的多层组织。
Biomolecules. 2021 Feb 14;11(2):278. doi: 10.3390/biom11020278.
10
Surface tension measurement and calculation of model biomolecular condensates.表面张力测量和模型生物分子凝聚体的计算。
Soft Matter. 2023 Nov 22;19(45):8706-8716. doi: 10.1039/d3sm00820g.

引用本文的文献

1
Elucidation of the Molecular Interaction Network Underlying Full-Length FUS Conformational Transitions and Its Phase Separation Using Atomistic Simulations.使用原子模拟阐明全长FUS构象转变及其相分离背后的分子相互作用网络。
J Phys Chem B. 2025 Sep 4;129(35):8843-8857. doi: 10.1021/acs.jpcb.5c02911. Epub 2025 Aug 22.
2
Thermodynamic insights into the self-assembly of zeolitic imidazolate frameworks from computer simulations.基于计算机模拟对沸石咪唑酯骨架材料自组装的热力学见解
Chem Sci. 2025 Jun 3. doi: 10.1039/d5sc00807g.
3
Solution Thermodynamics of l-Glutamic Acid Polymorphs from Finite-Sized Molecular Dynamics Simulations.
基于有限尺寸分子动力学模拟的L-谷氨酸多晶型物的溶液热力学
Ind Eng Chem Res. 2025 Jan 7;64(2):1309-1318. doi: 10.1021/acs.iecr.4c02558. eCollection 2025 Jan 15.
4
Atomic scale insights into NaCl nucleation in nanoconfined environments.纳米受限环境中氯化钠成核的原子尺度洞察。
Chem Sci. 2024 Aug 23;15(37):15391-8. doi: 10.1039/d4sc04042b.
5
Fundamental Aspects of Phase-Separated Biomolecular Condensates.相分离生物分子凝聚体的基本方面。
Chem Rev. 2024 Jul 10;124(13):8550-8595. doi: 10.1021/acs.chemrev.4c00138. Epub 2024 Jun 17.
6
Phase separation of multicomponent peptide mixtures into dehydrated clusters with hydrophilic cores.多组分肽混合物在亲水核脱水簇中的相分离。
Biophys J. 2024 Feb 6;123(3):349-360. doi: 10.1016/j.bpj.2023.12.027. Epub 2024 Jan 1.
7
Aromatic and arginine content drives multiphasic condensation of protein-RNA mixtures.芳香族和精氨酸含量驱动蛋白-RNA 混合物的多相缩合。
Biophys J. 2024 Jun 4;123(11):1342-1355. doi: 10.1016/j.bpj.2023.06.024. Epub 2023 Jul 5.