生物大分子“液–液相分离”调控染色质三维空间结构和功能

发布时间：2022-01-05 10:19

　　生物大分子的相分离聚集（简称相分离）是驱动细胞内无膜细胞器形成的主要机制,参与众多生物学过程并和多种人类疾病密切相关,如神经退行性疾病等。近年来,研究人员围绕相分离现象的分子机制和生物学功能,发现了相分离与信号传导、染色质结构、基因表达、转录调控等一系列生物学过程存在紧密关联,为理解细胞命运决定和疾病发生提供了新的视角,为疾病治疗和新药研发开辟了新的可能途径。本文在回顾了相分离研究的发展过程、相分离现象在生物学中的应用,以及相分离与疾病的关系的基础上,重点分析了近年来相分离与染色质结构关联方面的研究突破,包括相分离如何感知并重塑染色质结构、超级增强子如何通过相分离调节基因表达、共转录激活因子如何通过相分离参与基因表达调控等,以期为进一步理解相分离与染色质空间结构的关系提供参考。 

【文章来源】：遗传. 2020,42(01)北大核心CSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

相分离现象形成过程

由于相分离形成蛋白质分子的聚集，使得它在信号传导过程中起到重要作用。例如，Ras蛋白是在真核细胞中对细胞生长和信号传导发挥着重要作用的因子，T细胞使用Ras作为发起保护性反应的入侵者报警通道的分子开关。Ras蛋白的激活需要通过相分离形成的凝聚液滴维持充分的反应时间[17]。T细胞与Ras的相互作用依赖于LAT、GRB2和SOS三种中间蛋白而起作用[18]。其中SOS是一种重要的Ras激活剂，它通过GRB2蛋白招募并激活膜上受体蛋白，随后激活Ras蛋白[19]。膜信号受体的激活促进LAT磷酸化，生成的多价磷酸化酪氨酸位点作为GRB2的结合位点招募GRB2[20]。LAT-GRB2-SOS复合体通过相分离在膜上形成二维生物分子凝聚液滴或凝胶[21,22]，从而增加了SOS在细胞膜上停留时间。研究人员通过设计体外重组试验测量单SOS分子的膜招募动力学和Ras激活动力学，使用显微镜来观察膜上的T细胞受体请求单个SOS分子活化时，发现SOS不会立即响应，而是等待10～30 s才进入活性状态并发挥作用，因此由于相分离现象导致的SOS膜结合时间增加可以促进Ras蛋白完全激活[17]。2.2 相分离帮助细胞适应环境

【参考文献】：
期刊论文
[1]液-液相分离与生物分子凝集体[J]. 吴荣波,李丕龙.  科学通报. 2019(22)



本文编号：3570175