编辑丨王多鱼

排版丨水成文

细胞内共存着大量的生物分子凝聚体(biomolecular condensate),但控制其混溶性(miscibility)的因素,至今仍不清楚。

2026 年 6 月 8 日,清华大学李丕龙团队、北京大学李婷婷团队与深圳湾实验室黄恺团队合作(裴高峰王欣欣全学波耿丹倩为论文共同第一作者),在 Nature 子刊Nature Chemical Biology上 发表了题为: Opposing roles of serine and charge in IDR condensate miscibility 的研究论文。

该研究揭示了丝氨酸电荷在内在无序区(IDR)凝聚体 混溶性 中的相反作用,首次建立了一个 决定凝聚体混溶性的氨基酸残基水平的“分子语法”,可用于预测和设计凝聚体的混溶性。

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在这项最新研究中,研究团队通过研究 28 个内在无序区(intrinsically disordered region,IDR)在 378 种配对组合中的相互作用,确定了凝聚体混溶性的关键序列决定因素——丝氨酸和芳香族残基协同促进混溶性;而带电荷氨基酸则导致不混溶性,且可覆盖丝氨酸的促混溶效应。

研究团队进一步通过诱变实验证实了上述因果关系。蛋白质-蛋白质相互作用网络分析和分子模拟显示,丝氨酸和芳香族残基有利于异型相互作用,而高电荷含量则增强同型结合。丝氨酸磷酸化作为调控开关,可改变这一平衡,从而改变凝聚体的混溶性。研究团队进一步揭示,转录因子(TF)与 RNA 聚合酶 II(Pol II)凝聚体之间的混溶性直接影响反式激活作用;具有高电荷含量的转录因子显示与 Pol II 的混溶性降低,转录输出受损;而调控转录因子中带电荷残基的含量,则可相应地调控转录。

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总的来说,这些发现首次建立了一个 决定凝聚体混溶性的氨基酸残基水平的“分子语法”,可用于预测和设计凝聚体的混溶性。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41589-026-02251-9