聚乙烯糖醇诱导的冷凝物中的化学相互作用导致灵活的链体光蛋白拥挤传感器产生异常FRET反应

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 细胞细胞醇是一个高度拥挤的环境,影响生物分子相互作用和功能.
• 生物分子福斯特共振能量转移 (FRET) 传感器用于测量细胞拥挤,通常使用聚乙烯甘醇 (PEG) 和Ficoll等合成聚合物来模拟排除体积效应.

研究的目的:

• 研究PEG在基于蛋白质的拥挤传感器 (AcGFP1/mCherry-FRET拥挤螺旋2,CrH2) 的相分离中的作用.
• 将蛋白质传感器的行为与基于DNA的传感器 (CrD) 在类似拥挤条件下进行比较.
• 阐明PEG诱导相分离背后的生物物理机制及其对传感器响应的影响.

主要方法:

• 使用光漂白后光恢复 (FRAP) 成像来评估PEG诱导的点的物理特性.
• 采用双色光显微镜来分析群众诱导的不均性,度变化和分区系数.
• 在CrH2传感器上比较了Ficoll和各种分子量PEG的排除体积效应.

主要成果:

• PEG诱导了CrH2传感器的相分离到类似液体的光点,与基于DNA的CrD传感器不同.
• PEG诱导的点点表现出类似液体的特性和crowder诱导的不均性,揭示了不同阶段的行为,这些行为没有被批量测量所捕获.
• PEG的分子量,度和化学成分影响了CrH2传感器的反应,这表明聚合物与传感器的柔性链区域的相互作用.

结论:

• PEG可以在蛋白质拥挤传感器中驱动相位分离,可能导致由于二相系统导致错误的平均反应.
• CrD传感器是可行的替代品,因为它在测试的拥挤条件下不会经历相位分离.
• 了解PEG诱导的凝结机制对于准确的细胞拥挤测量和传感器开发至关重要.