La carga superficial puede modular la separación de fase de las proteínas de múltiples dominios

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• Los condensados biomoleculares se forman a través de la separación de fases, impulsados por interacciones de proteínas multivalentes.
• Las propiedades físicas de los dominios plegados que influyen en la separación de fases no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo la carga de superficie del dominio afecta la separación de fase impulsada por multivalencia utilizando un sistema de modelo.
• Para explorar el papel de la protonación de histidina en la modulación de la separación de fases.

Principales métodos:

• Se utilizó un sistema modelo que comprende pequeños péptidos modificadores de la ubiquitina (SUMO) y el motivo de interacción SUMO (SIM).
• Manipulación del pH para alterar los estados de protonación de la histidina y efectos observados en la separación de fases de polySUMO y polySIM.
• Se utilizaron mutaciones de histidina para evaluar su impacto en la solubilidad de las proteínas y la separación de fases.
• Utilizó modelos atómicos para explicar cuantitativamente las interacciones débiles observadas.

Principales resultados:

• La separación de fase de polySUMO y polySIM fue sensible a los cambios de pH, vinculados a la protonación de histidina en la superficie de SUMO.
• Las mutaciones de histidina imitaban los efectos del pH, alterando la solubilidad de SUMO y la separación de fases en paralelo.
• El modelado atomístico explicó con éxito las interacciones débiles que rigen la separación de fases.

Conclusiones:

• La carga superficial es un factor crítico para ajustar la separación de fases de las proteínas multivalentes.
• Este hallazgo sugiere mecanismos de control biológico, adaptación evolutiva e intervención terapéutica en los procesos de separación de fases.