单分子FRET揭示了FUS低复杂性域相分离过程中的结构子群和关键分子事件
Ashish Joshi1,2, Anuja Walimbe1,2, Anamika Avni1,3,4
1Centre for Protein Science, Design and Engineering, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali, Sector 81, SAS Nagar, Mohali, Punjab, 140306, India.
Nature communications
|November 13, 2023
概括
生物分子凝聚物通过相位分离形成. 单分子研究揭示了化在肉瘤中的蛋白质是如何融合的.
科学领域:
- 生物化学和分子生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 由蛋白质和核酸相分离形成的生物分子凝聚物对于细胞功能和功能障碍至关重要.
- 化在肉瘤 (FUS) 的本质上是无序的,类似的低复杂性域是这些凝结物的关键组成部分.
- 了解FUS阶段分离的分子机制对于理解细胞过程和疾病至关重要.
研究的目的:
- 剖析控制FUS低复杂性域相分离的关键分子事件.
- 利用单分子技术来克服传统组合实验的局限性.
- 阐明FUS凝结物形成中的形状动态和疾病相关突变的作用.
主要方法:
- 单分子弗斯特共振能量转移 (smFRET) 实验在单质和滴状FUS.上进行.
- 光相关谱学 (FCS). 光相关谱学.
- 图秒时间分辨率光异构和振动拉曼光谱.
主要成果:
- 单体FUS存在于两个形状上不同的亚群中.
- 结构解过渡 - - 从分子内相互作用到凝结体内的分子间接触.
- 与疾病相关的突变增强了结构性可塑性,促进了链际相互作用并加速了聚合.
结论:
- 单分子研究揭示了FUS相分离背后的动态结构转变.
- 凝结体内形成一个动态网络是由序列编码的结构解压驱动的.
- 由于突变导致的异常相位分离有助于病理聚合和疾病.
