白癜风诱发因素 http://m.39.net/pf/a_4362460.html撰文
春晓
真核细胞使用具有膜结构的细胞器对复杂生化反应进行时空调控，然而，越来越多的证据表明，复杂生物过程的时空调控并不限于此，相分离（liquid-liquidphaseseparation，LLPS）作为细胞复杂生物过程的自我调控机制，由于其过程产生的液滴是无膜结构，为许多难以解释的生物学过程带来了相分离自组装式调控的解释，引起许多研究者的热情，也引发许多有趣的科学问题。
举个例子，相分离可以浓缩生物分子并加速生物生化反应。然而，复杂的细胞环境会强烈影响相分离，拥挤而活跃的细胞内部生物物理环境或许能够将浓缩生物分子信息转换为化学信号，例如蛋白质磷酸化等，由于这个过程的多效性与复杂性，很难解析相分离与信号动力学之间的机制和原理。
年9月14日，纽约大学朗根医学中心的LiamJ.Holt研究小组和马克斯·普朗克多学科科学研究所MarkusZweckstetter研究小组在MolecularCell杂志上发表题为Condensed-phasesignalingcanexpandkinasespecificityandrespondtomacromolecularcrowding的研究论文，在这篇研究论文中，作者利用合成生物学证明相分离生物分子凝聚物可以增强激酶信号传导，更有利于系统地提高信号传递效率和响应生物物理信号，最后还验证了相分离确实加速了阿尔茨海默病相关的磷酸化事件。
为了揭示凝聚相信号的原理，作者从合成生物学方法开始，设计了新的磷酸化反应，在体外招募了一种激酶和底物来合成凝聚物（图1），作者将用以形成（form）凝聚物的蛋白质命名为“支架（scaffolds）”，将被招募（recruited）到合成凝聚物中的蛋白质命名为“客户（clients）”。这项实验的第一批客户是人有丝分裂原激活蛋白激酶MAPK3（也称ERK1）及其底物之一的ELK1的C末端片段，ELK1C末端包含多个MAPK3共有磷酸化基序和2个与MAPK3表面结合的对接基序，为了增加招募客户的速度，作者将FKBP12结构域融合到SIM6的N末端，将FRB结构域和荧光蛋白融合到每个客户的N末端，加入雷帕霉素增加客户结合力。结果表明，MAPK3激酶和ELK1底物的募集进入凝聚相会加速磷酸化，特别是对于缺乏对接基序的底物，紧接着，作者利用酵母模型系统验证了在体内也存在客户招募到凝聚物会增加磷酸化的现象。
图1：合成凝聚物示意图。
这时，有趣的现象发生了，当客户被招募到凝聚物时，迁移速度明显变慢了，考虑到ELK1被MAPK3磷酸化是存在许多位点的，所以作者提出这是由于多位点磷酸化所致的，凝聚物的招募可能会为磷酸化创造一个宽松的环境，从而扩大激酶特异性。为了验证这一想法，作者研究了当招募到SUMO10-SIM6凝聚物时，其他没有以ELK1为底物的激酶是否可以磷酸化ELK1-SIM。由于Fus3是与MAPK3进化关系最密切的酵母激酶，所以作者首先
