液-液相分离(Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS)是指在细胞内某些生物大分子(如蛋白质和RNA)通过相互作用,形成具有不同组分和性质的相分离液滴[1]。这些液滴类似于油滴在水中的分离状态,形成了细胞内的一种独特的亚结构。液-液相分离现象广泛存在于细胞核、细胞质和细胞器中,是许多细胞过程的重要组成部分。
液-液相分离(LLPS)是一种普遍存在的现象,在物理学、材料科学、工程学、生物学和日常生活中发挥着核心作用。在平衡状态下,共存相的浓度由温度和压力等热力学参数控制。机械能的输入会影响 LLPS 的性能。例如,剪切两相体系可以改变共存浓度并抑制临界点。另外,系统也可能因消耗能量的微观成分的持续运动而脱离平衡状态...
重要的是,一个溶液是否经历相分离强烈地依赖于大分子的浓度和身份,以及溶液和环境条件,包括温度,盐的类型和浓度,共溶剂,pH值,以及其他大分子排斥的体积。因此,大分子经历了刺激响应的相分离。 相图是通过实验生成的,这些实验定义了产生单一,混合良好的相的条件集,以及促进相分离的条件(如图1)。生成相图涉及到系统地...
液-液相分离 ( Liquid–liquid phase separation，LLPS ) 是生物大分子（通常指蛋白质或 RNA）凝缩为纳米尺度凝聚态结构并分离成不同相（无膜区室）的过程，这是一种普遍而重要的现象。相互作用的蛋白质被包裹到 LLPS 无膜液滴中，使得功能相关的蛋白 在特定位置高浓度聚集。研究表明，LLPS 与广泛的细胞功能调...
蛋白质组学和遗传学研究研究表明,多价相互作用是生物分子在黏弹性环境中产生液-液相分离的主要驱动力。由于生物分子间复杂的相互作用以及所处复杂的黏弹性环境,导致研究生物分子相分离动力学困难重重[3]。如果仅仅将生物分子等效为一个具有长程吸引力的球形粒子...
用最少的成分重建液-液相分离(LLPS) 在仔细分析蛋白质序列和明确证明一个细胞结构通过LLPS形成之间的步骤是具有挑战性的。研究生物凝聚过程中的一个步骤是在体外重建关键成分的简化装配,并测试这个装配是否通过LLPS形成。如果可以确定驱动装配的力量(例如,通过特定界面的蛋白质相互作用),那么消除这个驱动力(例如,通过...
生物大分子液-液相分离作为生命科学领域的研究热点,已建立了多个相分离相关的蛋白数据库。其中最主要的几个数据库包括PhaSepDB、PhaSePro、LLPSDB v2.0和DrLLPS。 PhaSepDB(http://db.phasep.pro)是一个手动管理的相分离相关蛋白数据库,目前已更新至PhaSepDB2.1版本...
这一发现提示他们超分子发生了液液相分离。在此基础之上，他们又通过各种表征手段进行了深入研究。借此发现超分子在液液相分离后形成了液晶态，液晶态的构型可由溶液的拥挤效应进行调控。但是，对于超分子液晶相来说，它和常见的小分子液晶相、以及生物纤维液晶相都存在区别。主要原因是超分子聚合行为会导致溶液在一段...
细胞液液相分离是由细胞内不同组分间的物理化学性质差异导致的。 液-液相分离(Liquid-liquid phase separation,LLPS)是细胞内很多重要生命过程的关键驱动机制。在真核细胞中,LLPS能让各种相关的生物分子富集,帮助细胞形成各种无膜结构,如P颗粒、核仁、异染色质和应激颗粒等,从而实现提高生化反应效率,或是在压力环境...
生物矿化成核过程中的液液相分离 生物矿化是一门典型的跨学科学科,吸引了生物学家、化学家和地质学家研究其潜在机制。越来越多的研究表明,经典的成核理论并不适用于生物矿物的所有成核过程,聚合物诱导液体前体(PILPs)等相分离结构在非经典成核过程中发挥着重要作用。这些结构能够在生物学或病理学上发挥不同的作用...